Browse > Home / Blog article: De doorbraak van batterijtechnologie

De doorbraak van batterijtechnologie

30 april 2008. Bijdrage geleverd door Rembrandt Koppelaar.

a123.pngEen van de redenen waarom elektrische auto’s nu een vlucht maken is de batterijproducent A123 Systems. Het bedrijf is opgestart in de Verenigde Staten in 2001 om lithium-ion batterijen te gaan vermarkten. Destijds zat de batterij van A123 nog in de labfase van haar ontwikkeling. Lithium-Ion batterijen leverden te weinig stroom en de veiligheid was onvoldoende wegens ontvlamming. Na vijf jaar hadden de oprichters van A123, Prof. Yet-Ming Chiang van MIT en ondernemer Ric Fulop, echter al een groot commercieël succes in handen. Ze leverden miljoenen batterijen aan Black & Decker voor allerlei powertools.

Het succes was snel gevonden in een doorbraak van Prof. Chiang door een ander type electrode voor de lithium-ion batterij te gebruiken. Geen dure lithium-kobalt-oxide electrode, maar een veel goedkopere lithium-ijzer-fosfaat electrode. Dit werkte dankzij een vinding van Prof. Chiang. Hij kwam erachter dat lithium-ijzer-fosfaat samen met zeer kleine sporen van andere metalen veel meer stroom kon afgeven dan de conventionele lithium-ion batterij. Uiteindelijk vond zijn onderzoeksteam een combinatie van materialen waardoor deze nieuwe batterij tienmaal zoveel elektriciteit per tijdseenheid kan afgeven dan conventionele lithium-ion batterijen met een lithium-cobalt-oxide electrode. De verbetering kwam niet alleen dankzij toevoeging van extra metalen maar ook dankzij het gebruik van zeer kleine deeltjes (minder dan 100 nanometer). Ook werd de batterij er veel veiliger van. Het risico op spontane ontvlamming door oververhitting of doorboring is zo klein dat de batterij gebruikt kan worden in de automobielindustrie.

Het logische vervolg na het succes bij Black & Decker was dan ook de overstap naar het ontwikkelen van de batterijen voor elektrische auto’s. General Motors dook op A123 Systems voor levering van batterijen voor haar Chevrolet Volt die in 2010 op de markt komt. Deze hybride elektrische auto zal 65 kilometer autonoom volledig elektrisch kunnen rijden. Prof. Chiang van A123 systems denkt dat hun batterij minstens zo lang mee zal aan als de levensduur van de Chevrolet Volt. Als hij gelijk krijgt is het laatste obstakel van de elektrische auto, het probleem van batterijvervanging, meer dan opgelost.

meer informatie over A123 systems:

Technology Review artikel: An Electrifying Startup, A new lithium-ion battery from A123 Systems could help electric cars and hybrids come to dominate the roads.

Technology Review film: Battery man: Yet-Ming Chiang describes how batteries based on a new lithium-ion battery electrode he invented could change transportation, reducing gasoline consumption and carbon dioxide emissions.

Bijdrage geleverd door Rembrandt Koppelaar · Gearchiveerd onder Alternatieven 

Reactie's

  • Waar de Volt maar 65 km op een accu kan rijden, zal een veel lichter voertuig er veel verder mee komen.
    Ik vermoed dat GM de rest van de Volt behoorlijk traditioneel heeft opgezet, alsof er ook een ouderwetse zware verbrandingsmotor in moet.
    En ook de keuze voor blik is iets wat ze wel gewend zijn in de autofabricage, maar ook dat is een ouderwets en zwaar.
    14 mei houdt het HTAS automotive subsidie programma een korte lezingen middag in Helmond. Daar is ook een verhaal over lichtgewicht construeren.

    17.05 uur Workshop 2b: Light Constructions Aldert Verheus – Lightweight Structures
    Brandstofverbruik hangt direct samen met het gewicht van het voertuig. De laatste jaren wordt steeds vaker plastics en hoogwaardig staal toegepast. Maar er is ook veel ontwikkeling op het gebied van composieten. Hoe ziet de toekomst er uit? Een visie en een case.
  • guido
    "De lithium in de accu is veel te veel waar, om niet te recyclen."

    Recuperatie van lithium beschouw ik van ondergeschikt belang in dit vraagstuk. Eindigheid van grondstoffen is iets wat ik begrijp en de gevolgen van zou kunnen overzien.

    Mijn uitgangspunt is dat elke medaille een keerzijde kent. Ik vind het prettig om een indruk te hebben van die achterkant voordat ik een algeheel plaatje kan beoordelen. Ik heb inmiddels oppervlakkige informatie ingewonnen over nano technologie. En hoewel het al wordt toegepast kan ik mij niet aan de indruk onttrekken dat we nog niet helemaal weten waar we mee bezig zijn. De "voor- en tegenstanders" hebben elkaar in iedergeval nog niet gevonden op de middenweg die consensus heet en zou kunnen bestaan uit geaccepteerde en dus aanvaardbare risico's.

    Een voortschrijdende stand der techniek beschouw ik als een zeer positieve ontwikkeling, en dat moet ook niet tegengegaan worden. Wel denk ik dat het zeer verstandig is om voordat tot massaproductie wordt overgegaan een zo volledig mogelijk overzicht te verkrijgen van de mogelijke gevolgen van het betreffend product.

    Het zou niet voor het eerst zijn dat een aanvankelijk technologisch wondermiddel decennia later op een drama lijkt uit te lopen. Asbest en Freonen zijn enkele voorbeelden uit een erg lange lijst.
  • Marc
    Ook leuk is dit filmpje:

    http://www.youtube.com/watch?v=fHtAkM3CYLA

    Met de A123 accu aangedreven fiets in 1 sec naar 60 mph!
  • aanzet
    65 kilometer is mooi voor in de stad.
    je zou dan over de snelwegen een stalen gaas kunnen spannen zoals bij een bots auto en daar stroom opzetten.
    kan de accu op de snelwegen worden opgeladen tijdens het rijden op lange afstanden en hoef je alleen een net over de snelwegen te spannen, en kun je in de bewoonde wereld met de accu rijden, simpel toch.
  • Marc
    Voor degenen die geinteresseerd zijn in een interessante documentaire, kijk eens naar 'the future of cars', momenteel te downloaden op verschillende torrent kanalen.
    Daaruit kunnen we wel de conclusie trekken dat alleen elektrisch vervoer de juiste papieren heeft om mainstream te worden. Met alle andere oplossingen ben je toch weer afhankelijk van distributie (van ethanol, waterstof ed) terwijl er niks zo makkelijk te distribueren is als elektriciteit.
  • Lucas Kruijswijk
    @guido
    De lithium in de accu is veel te veel waar, om niet te recyclen.

    Voor mobiele telefoons is dat lastiger.Niet omdat de lithium te weinig waard is, maar de accu's te klein zijn. Te veel moeite.

    In de autoindustrie is dat veel makkelijker te regelen. Net zoals dat nu met loodaccu's gebeurt.

    Lucas
  • Gerrit Jan Ruijg
    De meeste auto's rijden voor woon-werkverkeer en boodschappen etc. minder dan 50 km per dag, en staan 95% van de tijd stil. Tijd zat dus om op te laden, en alles behalve de vakantieritten gaat dan dus elektrisch. Het levert meer dan een halvering op van het jaarlijks brandstofverbruik per auto. Lijkt me zeker de moeite waard!
  • guido
    Uit het artikel kan ik niet opmaken dat het bereik vergroot is, wel het vermogen wat de accu kan leveren. Zeg maar de kortsluitstroom. Over een vermeerdering van energie inhoud per kg wordt niet gesproken,.

    De daadwerkelijke doorbraak zit m.i. in de uitgesproken suggestie dat het aantal laadcycli voordat de accu vervangen moet worden drastisch verhoogt wordt. Als vuistregel houd ik meestal aan dat een lithium-ion 1500 laadcycli moet kunnen doorstaan. Men spreekt de verwachting uit dat deze accu evenlang meegaat als de betreffende Chevrolet die ermee uitgerust is. Of deze auto gaat even snel op de vuilnisbelt als de gemiddelde computer, of het aantal laadcycli die de accu kan doorstaan is drastisch verhoogt.

    Cruciaal vraagstuk of dit een verduurzaming voor gemotoriseerde mobiliteit kan inhouden is m.i. of we nu aan de vooravond staan van vuilnisbelten afgedankte accu's danwel dat we er op een of andere wijze weer een nuttig product van weten te maken.

    Muggezifterij? Mocht elke wereldbewoner drie auto's verslijten in zijn leven (gun de ontwikkelingslanden voor de afwisseling ook wat!), dan komt dat neer op zo'n 21 miljard afgedankte accu's per generatie, toekomstige bevolkingsgroei niet meegerekent.

    Maar zonder pionieren wordt het nooit wat.
  • Marc
    Als er een toekomst is voor persoonlijk vervoer, dan is het wel elektrisch, maar dan moet naast het bereik ook nog 1 ding opgelost worden en dat is het opladen van de batterij. Want 3 uur opladen schiet natuurlijk niet op als je de auto vaak moet gebruiken...
  • mooi
  • guido
    Een ontwikkeling die het waard lijkt om op de voet gevolgd te worden; Zo zou dan toch een aanzienlijk deel van de wereldbevolking zich gemotoriseerd kunnen blijven verplaatsen.

    Is er eigenlijk ook iets bekend over terugwinning en hergebruikmogelijkheden van stoffen waarbij nano technologie is ingezet?
blog comments powered by Disqus
Creative Commons License