Professor reder ut tre frågetecken runt elbilsbatterier

Batteriet hamnar ofta i fokus när elbilsdiskussionen drar i gång vid middagsbordet. Professor i strukturkemi, Daniel Brandell vid Uppsala universitet förklarar hur batterierna åldras, hur farliga de är och varför kobolt inte är önskvärt.

Övrigt2019-03-13 15:14

Daniel Brandell forskar på litium-jon-batterier vid Ångström advanced battery center, alltså den typen av batterier som finns i både mobiltelefoner och bilar.

Ett bilbatteri och ett mobilbatteri har mycket gemensamt, de tillhör samma "familj".

– Kemiskt sett är de rätt lika men det är lite annorlunda material på katodsidan, säger Daniel Brandell.

För de som funderar på att köpa elbil är, utöver priset, är ofta batteriets livslängd ett frågetecken. Det gäller även för Daniel Brandell, eftersom det inte finns tillräckligt med "fältdata" att ta del av och batterikemin är komplex.

– Tillverkarna garanterar ofta en livstid på tio år men det handlar inte om 20 år som en bil normalt sett håller, säger han.

Vad som får batterier att åldras är däremot inte höljt i ett dunkel. Energipaketen degenereras inte nämnvärt när de inte används. Det är i- och urladdning som påverkar mest.

Batteriets temperatur spelar roll och det vanligaste är att batterierna behöver kylas ner.

Värt att veta är också att det inte är optimalt att ladda batterier fullt utan det är bättre att ligga mellan 20 till 80 procent.

Störst påverkan på åldringsprocessen har ojämn körning och snabbladdning.

– När det körs snabba strömpulser igenom batteriet, som när man trycker gasen i botten eller om batteriet laddas våldsamt.

Brandell ser att utvecklingen därför går mot lättare, mer effektiva batterier som går att ladda snabbt. Dessutom att bilarna visuellt visar statusen på batteriet i ett livslängdperspektiv.

En vanlig missuppfattning, som Brandell stöter på, är att många tror att Teslas batterier är bättre än andra märkens.

– Det är de inte, de har bara större batterier, säger han.

Beträffande bil- och mobilbatterier figurerar historier om att batterierna kan vara farliga och explodera. Daniel Brandell bekräftar att det finns säkerhetsrisker. Elektrolyten i batterierna är brandfarliga och mycket energi är lagrat i en liten enhet.

– Misshandlar du ett mobilbatteri kraftigt kan det bli en kraftig reaktion, den kan sprängas, säger han.

Detsamma gäller för bilbatterier, som vid en krock.

– Men det är inte särskilt vanligt att energin frigörs på det sättet.

Utöver det bildas en giftig gas, vätefluorid, när batterierna brinner. Den toxiska gasen är flyktig och försvinner snabbt ut i atmosfären vid en olycka på en landsväg, men det finns andra situationer som kan bli problematiska.

– I ett parkeringshus skulle det kunna bli problem med de giftiga gaserna och med släckningsarbetet, säger han.

Daniel Brandell vill dock betona att liknande problem finns för förbränningsmotorer och deras bränsletankar.

– Om någon eldar upp en bil kan det smälla som i en Hollywoodfilm.

Kobolt är en av metallerna som ingår i batterier men som forskarna försöker ersätta med något annat. Det oönskade grundämnet är giftigt, dyrt och skapar ofta konflikter i områdena där de utvinns.

– Det finns dessutom inte särskilt mycket av kobolt i jordskorpan.

Vad är ett litium-jon-batteri?

Ett litium-jon-batteri är ett uppladdningsbart batteri där litiumjoner rör sig från den negativa elektroden till den positiva elektroden under urladdning och tillbaka vid laddning.

Batteriet innehåller en elektrolyt, som gör det möjligt för jonisk rörelse, och de två elektroderna. Tillsammans är dessa tre de ingående komponenter i en litiumjoncell.

Källa: Uppsala universitet

Så jobbar vi med nyheter  Läs mer här!
Läs mer om