Väitös

Jussi Sihvo: Li-ion akkujen ikääntymistä voidaan monitoroida akkujen sähködynaamiseen vasteen avulla

Jussi Sihvo.
Li-ion-akut ovat merkittävässä roolissa globaaleiden ilmasto- ja päästötavoitteiden saavuttamisessa. Näin on paitsi sähköisten ajoneuvojen kohdalla, myös tulevaisuuden sähköverkon ja energiantuotannon puskurointiin tarvittavissa energiavarastoissa. Maailman nykytilan herättämän vihreän teknologian tarpeen ansiosta Li-ion-akut ja niihin liittyvät teknologiat ovatkin nyt kuumempi ala kuin koskaan ennen. Jussi Sihvo tutki väitöskirjassaan, miten akkujen ikääntymistä voisi monitoroida.

Suuritehoisissa ja pitkäikäisissä akkusovelluksissa akkujen ikääntyminen ja elinikä ovat tekijöitä, jotka on syytä ottaa huomioon jo sovelluksen investointivaiheessa. Kun akku tulee elinikänsä loppuun, sen kapasiteetti voi pudota hyvin nopeasti ja vikaantumisen riski kasvaa.

– Koska Li-ion-akut ovat vikaantuessaan ja väärinkäytettyinä vaarallisia ja räjähdysalttiita, voi ikääntynyt akku olla turvallisuusriski sekä käyttäjän että sovelluksen näkökulmasta. Akkujen ikääntymisen aktiivinen monitorointi on kuitenkin hankalaa, sillä se on tehtävä epäsuorasti sähköisiä suureita käyttäen ja se on luonteeltaan yksilöllistä riippuen monista vallitsevista olosuhteista kuten akun lämpötilasta ja käyttöprofiilista, Jussi Sihvo kertoo.

Sihvo tutki väitöskirjassaan uudentyyppistä akun ikääntymisen monitorointimenetelmää, joka perustuu akun sähködynaamisten ominaisuuksien mittaamiseen. Tutkitulla menetelmällä sähködynaaminen vaste voidaan mitata hyvinkin tarkasti huolellisesti toteutetuilla mittauksilla.

– Menetelmän yksinkertaisuus ratkaisee akkujen ikääntymisen valvomista koskeneen käytännön ongelman, sillä perinteiset sähködynaamisen vasteen mittausmenetelmät ovat liian raskaita toteuttaa kaupalliseen akkujärjestelmään kustannustehokkaasti. Tutkimani menetelmä osoittautui käyttökelpoiseksi ja parhaimmillaan tutkimuksesta voi olla akkuteollisuudelle hyötyä erityisesti suuritehoisissa ja korkeaa turvallisuutta vaativissa sovelluksissa, kuten sähköautoissa, Sihvo sanoo

Diplomi-insinööri Jussi Sihvon sähkötekniikan alaan kuuluva väitöskirja SOH Estimation of Li-Ion Batteries Based on Broadband Impedance Measurements and Equivalent Circuit Model Analysis tarkastetaan julkisesti Tampereen yliopiston informaatiotekniikan ja viestinnän tiedekunnassa perjantaina 16.4.2021 klo 12.00 Hervannan kampuksella Sähkötalon salissa SA203 S2 (Korkeakoulunkatu 3, Tampere). Vastaväittäjänä toimii Associate Professor Kari Tammi Aalto Yliopistosta. Kustoksena toimii Assistant Professor Tomi Roinila informaatiotekniikan ja viestinnän tiedekunnasta

Koronatilanteen vuoksi yleisö voi osallistua tilaisuuteen etäyhteydellä Panopton kautta (linkki toimii vain väitöstilaisuuden ajan).

Väitöskirjaan voi tutustua osoitteessa  http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-03-1897-0

Tulevat tapahtumat

Menneet tapahtumat