SHB: Καινοτόμο έργο Έ&Α της Sunlight για πιο έξυπνες και υγιείς μπαταρίες ιόντων λιθίου

Η Ε&Α βρίσκεται στο επίκεντρο των δραστηριοτήτων της Sunlight Group και η εξωστρέφεια αποτελεί μία από τις σημαντικότερες επιδιώξεις μας. Και οι δύο αυτές πτυχές της λειτουργίας μας αποτυπώνονται στη συμμετοχή της εταιρείας ως φορέα υλοποίησης σε ένα ευρύ φάσμα καινοτόμων ερευνητικών έργων, στα οποία προσφέρουμε την τεχνογνωσία, τον υπερσύγχρονο εξοπλισμό, και τις εγκαταστάσεις μας.

To έργο SHB

Το έργο Smart Healthy Battery (SHB) αφορά στην παρακολούθηση της υγείας των μπαταριών ιόντων λιθίου για ηλεκτροκίνητα βιομηχανικά οχήματα. Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου αποτελούν ιδιαίτερα ελκυστική λύση ηλεκτροκίνησης χάρη στα μοναδικά χαρακτηριστικά τους: μεγάλη χωρητικότητα, ταχεία φόρτιση, και αυξημένος χρόνος ζωής –  ειδικότερα δε για τις πολύ απαιτητικές βιομηχανικές εφαρμογές, όπως μπαταρίες για περονοφόρα, ανυψωτικά και παρόμοια οχήματα του κλάδου της ενδοεφοδιαστικής αλυσίδας. Οχήματα εκτός δρόμου δηλαδή που λειτουργούν πολλές συνεχόμενες ώρες και συχνά σε δύσκολες συνθήκες. 

Σε αυτό το πλαίσιο, και για την περαιτέρω βελτιστοποίηση της απόδοσης των μπαταριών ιόντων λιθίου για βιομηχανική ηλεκτροκίνηση που και η ίδια η εταιρεία παράγει, η Sunlight Group υλοποιεί το συγκεκριμένο ερευνητικό έργο, προσβλέποντας στον ακριβή προσδιορισμό του ωφέλιμου χρόνου ζωής τους.

Το έργο Smart Healthy Battery (SHB) εντάσσεται στο Επιχειρησιακό Πρόγραμμα ΕΣΠΑ (Εθνικό Στρατηγικό Πλαίσιο Αναφοράς) «Ανατολική Μακεδονία και Θράκη, 2014-2020».

Ξεκίνησε να υλοποιείται τον Ιανουάριο του 2021 και αναμένεται να ολοκληρωθεί έως τα μέσα του 2023. Τα πρώτα αποτελέσματα του SHB και το σχετικό επιστημονικό πόστερ παρουσιάστηκαν τον Νοέμβριο του 2022 στο 9ο Διεθνές Συνέδριο Μικροηλεκτρονικής, Νανοηλεκτρονικής και Νανοτεχνολογίας που διοργάνωσε η ελληνική επιστημονική εταιρεία Micro & Nano στο Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης.

Καινοτομία του SHB

Η καινοτομία του έργου SHB έγκειται στη χρήση εσωτερικών ηλεκτροχημικών χαρακτηριστικών της μπαταρίας για τον προσδιορισμό του ωφέλιμου χρόνου ζωής της.

Η απόδοση μίας μπαταρίας λιθίου εξαρτάται από την ποιότητα του στοιχείου (battery cell) και την αποτελεσματικότητα του Συστήματος Διαχείρισης (Battery Management System – BMS). Το σύστημα αυτό εξασφαλίζει την ορθή λειτουργία της μπαταρίας, λαμβάνοντας από αισθητήρες εξωτερικά δεδομένα για την τάση, το ρεύμα και τη θερμοκρασία. Η επεξεργασία αυτών των δεδομένων μπορεί να προσδιορίσει την κατάσταση φόρτισης μίας μπαταρίας (State of Charge – SoC), με απόκλιση σφάλματος από 0,6% έως 6,5%.

Ωστόσο, δεδομένης της διαφορετικής χρήσης που έχει μια μπαταρία προσαρμοσμένη σε βιομηχανικό όχημα, οι εξωτερικές αυτοί παράμετροι δεν μπορούν να καθορίσουν αντίστοιχα και την κατάσταση υγείας (State of Health – SoH) της μπαταρίας, η οποία παίζει σημαντικό ρόλο στον προσδιορισμό της διάρκειας ζωής της. Για το σκοπό αυτό απαιτείται πληροφορία από το εσωτερικό των μπαταριών.

Στόχος λοιπόν του ερευνητικού έργου SHB είναι να αναπτυχθεί ένα εύρωστο μοντέλο πρόβλεψης για την παρακολούθηση της κατάστασης υγείας των μπαταριών ιόντων λιθίου, με εφαρμογή σε ηλεκτροκίνητα βιομηχανικά οχήματα. Και το μοντέλο αυτό να ενσωματωθεί στο αντίστοιχο Σύστημα Διαχείρισης της Μπαταρίας (BMS).

Συνεργαζόμενοι φορείς

Για την υλοποίηση του έργου συνεργάζονται οι επιστημονικές ομάδες της Sunlight Group και της INEM Technologies. Η ΙΝΕΜ αποτελεί spin-off εταιρεία του Δημοκρίτειου Πανεπιστημίου Θράκης που έχει προκύψει από το Εργαστήριο Μικρο- και Νανοτεχνολογίας (MNTL). To MNTL και η ΙΝΕΜ είναι από τους ελάχιστους φορείς στην Ελλάδα που ασχολούνται με την έρευνα και την ανάπτυξη υλικών για μπαταρίες ιόντων λιθίου σε επίπεδο στοιχείου.

Η Ομάδα της Sunlight

Η Ομάδα της Sunlight που εργάζεται σε αυτό το έργο αποτελείται από τους Σωτήρη Αθανασίου, Σταμάτη Ασημή, Εμράχ Ζουμπρέ, Κωνσταντίνο Καπένη, και Διαμαντή Λημνιό.