We hebben nood aan een Europese batterij die duurzaam, veilig, performant en goedkoop is.
De zoektocht naar een alternatief voor de traditionele lithium-ionbatterijen blijft een topprioriteit die ondersteund wordt door het Europese Horizon 2020-programma. We hebben nood aan een Europese batterij die duurzaam, veilig, performant en goedkoop is. Daarom werd het Naiades project in 2015 met een tiental partners opgestart om een duurzame natrium-ionbatterij te ontwikkelen. In 2018 bereikte dit project de finale fase.
Performant, betrouwbaar en veilig
Een batterij ontwikkelen is één ding, maar die ook performant, betrouwbaar en veilig maken is een tweede. Daarvoor is een goed batterijmanagementsysteem (BMS) nodig en de ontwikkeling daarvan werd de opdracht VITO/EnergyVille. De nieuwe natrium-ionbatterij werd door verschillende partners van het project ontwikkeld en door een distributienetbeheerder geïnstalleerd in een slim onderstation van een elektriciteitsnet ten noorden van Barcelona. De batterijmodule zelf werd eind november 2018 aan de VITO-onderzoekers geleverd en half december moest het al systeem al getest zijn om te worden ingepast. De BMS-software werd aan de nieuwe technologie aangepast en er werden veiligheidsfuncties, zoals alarmsignalen, ingevoerd. Zo worden niet alleen de spanningen en stromen opgevolgd, maar ook de temperatuur en – over een langere periode - de capaciteit van de cellen. VITO heeft de termijn perfect kunnen respecteren ook omdat het hele BMS van op afstand kan gevolgd én bijgestuurd worden. In het onderstation worden de netdiensten door een lithium-ionbatterij verzekerd. De nieuwe natrium-ionbatterij wordt als back-up ingezet bij de ondersteunende diensten zoals telecommunicatie en automatisatie.
Halfvol of halfleeg ?
De meeste aandacht gaat nu naar de veiligheid. Omdat de technologie en dus ook de productie ervan nog niet helemaal op punt staat, zijn er verschillen in capaciteit en algemene prestaties tussen de verschillende cellen. De celspanningen bij het laden en ontladen van de cellen moet gelijk zijn. VITO zorg er ook voor dat die spanningen binnen veilige grenzen blijven en worden gebalanceerd. Een bijkomende uitdaging is een goede ‘state of charge’-inschatting: nagaan hoe vol de batterij nog is en hoeveel energie hij nog kan leveren. Om dit nauwkeurig te kunnen doen, is een langere opvolging voor nodig.
Dit project bewijst alvast de haalbaarheid en het potentieel van de natrium-ionbatterij als alternatief voor lithium-ion batterijen voor bepaalde toepassingen.
