Sähköajoneuvojen akkujen uusiokäyttö

Abstract

Tässä kandidaatintyössä tutkittiin sähkö- ja hybridiajoneuvojen akkujen uusiokäyttöä. Tutkimus toteutettiin kirjallisuustyönä. Tavoitteena oli selvittää voidaanko sähkö- ja hybridiajoneuvojen akkuja uusiokäyttää, mitä ongelmia mahdollisesti uusiokäyttöön liittyy, minkälaisissa sovelluksissa käytettyjä akkuja voisi käyttää ja uusiokäytetäänkö kyseisenlaisia akkuja jo nykyään. Työssä esiteltiin myös yleisimpiä akkutekniikoita sekä niiden kierrätystä. Tutkimuksessa havaittiin, että akuissa on runsaasti kapasiteettia jäljellä ajoneuvokäytön jälkeen. Uusiokäytössä akku voi kestää jopa yhtä paljon käyttöä kuin ajoneuvokäytössä. Ongelmat uusiokäytössä liittyvät akkujen vaihtelevaan kuntoon ja kapasiteettiin. Ennen uusiokäyttöä akut tulisi tarkastaa ja jos mahdollista, poistaa huonokuntoiset ja vialliset kennot. Käytettyjen akkujen uusiokäyttöön soveltuvista laitteistoista on tehty muutamia prototyyppejä, jotka ovat teholtaan ja kapasiteetiltaan hyvin vaihtelevia. Sopivalla valvontajärjestelmällä varustettuna käytettyjä akkuja voitaneen käyttää myös olemassa olevissa, akkuja sisältävissä järjestelmissä. Käytettyjä akkuja voitaneen käyttää muun muassa uusiutuvan energian varastointiin, sähköverkon kulutushuippujen kompensointiin ja sähköajoneuvojen pikalatauksen puskurina. Etenkin litiumioniakkujen uusiokäyttö on järkevää, koska kierrätys ei ole kovin tehokasta ainakaan vielä.

In this Bachelor’s Thesis the reuse of electric and hybrid vehicle batteries was examined. The research was conducted by means of literary analysis. The aim of the research was to find out can these batteries be reused, what kind of problems are included, what kind of implementations can utilize used batteries and are these batteries reused already. The study also introduced some most common battery technologies and battery recycling. Based on the results of the study there is much capacity left in batteries after using them on vehicles. Used battery may last on reuse implementation as much usage as on vehicle. Problems related to battery reuse are related to varying health and capacity of batteries. Batteries should be inspected and faulty cells removed before implementing battery to second use. There are a couple of prototypes with varying power and capacity for reusing used batteries. Used batteries could be utilized also to existing battery systems when equipped with suitable battery management system. Used batteries could be used to store electricity produced by renewable energy, compensate peak loads in electrical grid and as buffer on electrical vehicle fast charging systems. Especially reuse of lithium-ion batteries is reasonable, because recycling is not effective yet.