Temaforskare i fokus: Matilda undersöker svällning och tryck i fordonsbatterier

tisdag, september 6, 2016

Att ett batteri sväller beror på hur det används men också på de ingående komponenterna. I sin undersökning av hur svällning och tryckökning i fordonsbatterier kan kopplas till användning och material rör sig Matilda Klett till stor del på outforskad mark.

Matilda Klett
Matilda Klett är doktor i elektrokemi och en av SHCs temaforskare.

-När ett batteri sväller uppstår ett ökat tryck som kan leda till deformation av de inre komponenterna, vilket innebär en allvarlig säkerhetsrisk, förklarar Matilda Klett. Hon inleder nu ett projekt som studerar hur svällning och tryck i fordonsbatterier kan kopplas till användning och material. Forskningen ingår i hennes uppdrag som temaforskare för temaområdet Energilagring inom SHC.

Sambanden mellan svällning och vissa kombinationer av aktiva material i elektroden är en av de frågor som Matilda avser att undersöka närmare. När två aktiva material används i en och samma elektrod kompletterar de varandra och förbättrar batteriets egenskaper, en metod som är vanlig i fordonsbatterier. Samspelet mellan olika aktiva material i fordonsbatterier, exempelvis strömfördelningen mellan materialen, kan påverkas av olika typer av förarbeteende, något industrin behöver mer kunskap om för att utveckla säkra och effektiva batterier.

-Många strategiska frågor väntar på att besvaras. Kan svällning och ökat tryck kringgås genom förbättrade säkerhetssystem, eller är kopplingen till användande och yttre förutsättningar sådant att svällning helt kan undvikas eller åtminstone minskas med rätt kunskap?

Matilda Klett är doktor i elektrokemi på KTH och har även forskat på Li-jonbatterier vid Argonne National Laboratory i USA. Från detta samarbete har hon med sig data som kommer att utnyttjas i hennes nuvarande projekt. Scania och Volvo Cars, parter i SHC, kommer också att bidra med batterier och data.

För SHCs temaforskare ligger fokus på att bedriva högklassig forskning, men det är även viktigt att sprida kunskap och uppmuntra nätverkande.

-Jag samverkar med de olika projekten i tema Energilagring och kan vara en kontaktpunkt för personer utanför organisationen, berättar Matilda Klett. Att arbeta i SHC gör att jag kan forska inom elektrokemi och samtidigt vara mycket nära tillämpningen, alltså fordon. Det ger ett systemperspektiv som kan bidra till forskningsidéer och nya metoder.

Projektet ”Efficient and safe battery operation – Aspects of expansion and utilization” bedrivs vid Skolan för kemivetenskap, KTH och är en del av Svenskt el- och hybridfordonscentrum (SHC). Forskare: Matilda Klett och Göran Lindbergh, KTH/SHC. Ingående SHC-partners: Scania, Volvo Cars, AB Volvo, KTH. För mer information kontakta Matilda Klett, 08-790 67 13, mklett@kth.se

Matilda Klett har en doktorsexamen i elektrokemi från KTH, där hon fokuserade på Li-jon-batterier och studier av åldringsmekanismer på elektrodnivå. Hon har sedan fortsatt inom Li-jon-batterier med en post-doc vid Argonne National Laboratory, USA, där hon studerade kiselhaltiga elektroder och utvecklade mättekniker för elektrodpotentialer i celler med hjälp av referenselektroder.

SHCs temaforskare bedriver forskning inom SHC forskningsteman, leder och samordnar temagruppens arbete tillsammans med temaledaren, främjar synergier inom SHC och sprider kunskap om elektrifierade fordon. Fyra temaforskare är engagerade för närvarande:

Matilda Klett, Energilagring

Anti Liivat, Energilagring

Mikael Askerdal, Systemstudier och metoder

Francisco Marquez-Fernandez, Elektriska maskiner och drivsystem

Text: Emilia Lundgren