Sähköajoneuvojen akkuteknologia nyt ja tulevaisuudessa
Parta, Niko (2020)
2020
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020112323942
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2020112323942
Tiivistelmä
Tässä insinöörityössä tutkitaan sähköajoneuvojen litiumakkuteknologian kehittymistä ja kerrotaan kolmesta tulevaisuuden akkukemiasta. Insinöörityön tavoitteena on selventää lukijalle akkujen toimintaperiaate, niiden rakenne ja vertailla olemassa olevia litiumioniakkukemioita sekä luoda katsaus mahdollisista tulevaisuuden sähköajoneuvojen akkuteknologioista.
Työssä kerrotaan ensiksi akuista yleistä tietoa, minkä jälkeen tarkastellaan litiumakun toimintaperiaatetta. Näiden jälkeen perehdytään rakennetasolla katodiin, anodiin sekä kolmeen eri akunkennomuotoon, joita käytetään yleisesti sähköajoneuvoissa. Seuraavaksi työssä kuvataan kolme eri akkuteknologiaa, jotka löytyvät tällä hetkellä markkinoilla olevista sähköajoneuvoista ja vertaillaan niiden teknisiä ominaisuuksia sekä hyviä ja huonoja puolia. Tämän jälkeen perehdytään kolmeen mielenkiintoiseen mahdollisesti tulevaisuudessa nähtävään akkuteknologiaan, jotka ovat kiinteän elektrolyytin litiumakut, litium-rikki- sekä litium-piiakku. Viimeisenä työssä on pohdintaa akkujen kehittymisestä ja tulevaisuudesta.
Työ on tehty kirjallisuustutkimuksena, ja sen pääpaino on sähköajoneuvojen akkuteknologia nyt ja tulevaisuudessa.
Tässä työssä päädytään tulokseen, että akkuteknologia on jatkuvasti kehittymässä eteenpäin tuoden markkinoille uusia ratkaisuja, jotka edistävät sähköajoneuvojen yleistymistä. Tutkijoilla riittää silti vielä lukuisia haasteita uusien teknologioiden kehittämisessä, ennen kuin ne saadaan sarjatuotantoon, sillä useassa teknologiassa oli havaittavissa kestävyysongelmia. Akun lataus-purkusyklien aikana elektrodien tilavuuden muutos aiheuttaa kennojen ennenaikaisen rikkoutumisen.
Työssä kerrotaan ensiksi akuista yleistä tietoa, minkä jälkeen tarkastellaan litiumakun toimintaperiaatetta. Näiden jälkeen perehdytään rakennetasolla katodiin, anodiin sekä kolmeen eri akunkennomuotoon, joita käytetään yleisesti sähköajoneuvoissa. Seuraavaksi työssä kuvataan kolme eri akkuteknologiaa, jotka löytyvät tällä hetkellä markkinoilla olevista sähköajoneuvoista ja vertaillaan niiden teknisiä ominaisuuksia sekä hyviä ja huonoja puolia. Tämän jälkeen perehdytään kolmeen mielenkiintoiseen mahdollisesti tulevaisuudessa nähtävään akkuteknologiaan, jotka ovat kiinteän elektrolyytin litiumakut, litium-rikki- sekä litium-piiakku. Viimeisenä työssä on pohdintaa akkujen kehittymisestä ja tulevaisuudesta.
Työ on tehty kirjallisuustutkimuksena, ja sen pääpaino on sähköajoneuvojen akkuteknologia nyt ja tulevaisuudessa.
Tässä työssä päädytään tulokseen, että akkuteknologia on jatkuvasti kehittymässä eteenpäin tuoden markkinoille uusia ratkaisuja, jotka edistävät sähköajoneuvojen yleistymistä. Tutkijoilla riittää silti vielä lukuisia haasteita uusien teknologioiden kehittämisessä, ennen kuin ne saadaan sarjatuotantoon, sillä useassa teknologiassa oli havaittavissa kestävyysongelmia. Akun lataus-purkusyklien aikana elektrodien tilavuuden muutos aiheuttaa kennojen ennenaikaisen rikkoutumisen.