Problémům současného světa závislého na bateriích mají předejít senzory, které nyní vyvíjejí vědci z Fakulty chemicko-technologické Univerzity Pardubice pod vedením Tomáše Syrového. „Naším cílem je akumulátor, který sám sleduje svůj ‚zdravotní‘ stav a v případě výskytu problému dokáže aktivovat léčebný proces,“ popisuje. Projekt má název Salamandr a je do něj zapojeno několik evropských univerzit, výzkumných a průmyslových organizací.

S podobnými senzory už má Syrový bohaté zkušenosti. Pod jeho rukama například vzniklo čidlo, které využívají sestřičky u dlouhodobě ležících pacientů a které umožňuje na dálku určit naplněnost intenkontinenční pleny.

Požár elektromobilu může mít hrozivé následky. Hasiči proto chtějí pravidelné povinné kontroly:

Jak se opravují baterie elektromobilů: Elektromobil v servisu
Požár elektromobilu může skončit katastrofou. Hasiči chtějí povinné kontroly

„Ale zatímco u pleny mají tyto senzory životnost měřenou na hodiny a dny, ty v akumulátorech mají vydržet po celou dobu života baterií. Tedy minimálně i deset roků. Navíc jsou tu velmi vysoké nároky na odolnost. Čidla mají vydržet podmínky v extrémně agresivním prostředí elektrochemických dějů a přitom spolehlivě a správně měřit,“ uvádí Syrový.

Doplnil, že se dnes používá mnoho čidel, které sledují stav akumulátoru, ale ta jsou vždy umístěna pouze na obalu článku a dokážou tak měřit omezené typy informací. „Co se děje uvnitř baterie, zatím nikdo nedokáže v reálném čase přesně měřit a vyhodnocovat. A o to nám s našimi senzory jde. Tedy sledovat děje uvnitř. Z ‚první řady‘,“ konstatuje vědec.

První úspěch

Po půlroční práci má již jeho tým za sebou první vlaštovku. Úspěchu dosáhl ve spolupráci s chemickým institutem ve slovinské Lublani.

„Společně jsme vyvinuli senzor, který monitoruje koncentraci manganatých iontů. Když se zvedne nad určitou mez, znamená to, že se začíná rozpouštět katoda. To je známka nežádoucího procesu a počátek degradace akumulátoru. Zároveň je důležité, že senzor je stabilní a neovlivňuje funkci akumulátoru,“ zdůrazňuje Syrový.

Elektromobily se v nejbližší době nejběžnějšími automobily na silnicích zřejmě nestanou:

Ilustrační snímek
Elektromobily stále stojí jmění. Prodeje táhnou zejména firmy

Doba, kdy bude do mobilu, či na palubní desku elektromobilů, u nichž je třeba požár baterií často zmiňovaným tématem, možnost umístit novou kontrolku upozorňující na to, že s akumulátorem není něco v pořádku, je ale ještě daleko.

„Je to extrémně náročný úkol. Náš výzkum a vývoj má trvat tři a půl roku," upozorňuje Syrový.

Podotkl, že smyslem práce jeho týmu není pouze vývoj senzoru. „Jedná se i o vývoj produkčního technologického procesu umožňujícího jeho výrobu přímo ve výrobních linkách na akumulátory. Související výzkumnou části projektu jsou rovněž technologie, které by, na základě našich čidel, vykonaly protiakci a pomohly by tak přímo uvnitř baterie zvrátit stav ohrožení. Tedy jakousi samoopravu. Díky tomu by se zvýšila nejen bezpečnost, ale také i dlouhodobá výdrž baterie,“ nastiňuje odborník. 

Kromě Univerzity Pardubice jsou v projektu Salamander, jež je podporován iniciativou Battery 2030+, zastoupeny například Institute for Energy Technology z Norska, Univerzita Lublaň, University of Uppsala, University of Warwick či Fraunhofer ISE.