• Refine Query
  • Source
  • Publication year
  • to
  • Language
  • 22
  • 9
  • Tagged with
  • 31
  • 26
  • 25
  • 23
  • 20
  • 6
  • 5
  • 5
  • 5
  • 5
  • 5
  • 5
  • 5
  • 5
  • 4
  • About
  • The Global ETD Search service is a free service for researchers to find electronic theses and dissertations. This service is provided by the Networked Digital Library of Theses and Dissertations.
    Our metadata is collected from universities around the world. If you manage a university/consortium/country archive and want to be added, details can be found on the NDLTD website.
1

Wireless control of wall switches : A module that controls your existing wall switch with an application / Trådlös styrning av väggströmbrytare

Örjegård, Johan January 2017 (has links)
In this project a home-automation-solution is developed that wirelessly can control an existing wall switch with an application from a smart device. The purpose of the project is to develop a new solution that doesn’t require any electrical knowledge to mount the solution. Exiting solutions for controlling a switch require a module that is connected in series with the switch. The project will develop a module that can be mounted next to the selected wall switches to control them without electrical connection to the AC-voltage of the switch. Instead there is a servo that physically press the switch that is controlled. The servo motor is controlled wirelessly via Bluetooth Low Energy using an Android application, thus, a force is applied to the switch to turn on or off. A rechargeable lithium battery of 3.7 volts powers the whole module. Therefore, a "power-board" was developed that step up the voltage to 5 V. There are also components on the board that manage battery charging via microUSB. The Android application communicates via a Bluetooth Low Energy module that is mounted on a CPU board and has been developed and specifically manufactured to fit into the project. Both the power-board and processor-board is developed from own drawings and PCB layouts, and made with a manual etching method. The chassis has also been designed and manufactured with a 3D printer. The chassis holds all circuit boards, battery and a mount for the servo. The result is a working prototype that can be mounted on a switch and then operate the switch within the range of BLE. The prototype has a run time of each charging cycle of about 60 days under conditions that it is operated, on average, three times per day. / I detta projekt utvecklas en hemautomationslösning som kan styra befintliga väggströmbrytare trådlöst via en applikation från en smart enhet. Syftet med projektet är att utveckla en ny lösning där det inte krävs någon elinstallationskunskap för att montera lösningen. Dagens lösningar för att trådlöst styra en strömbrytare kräver att en modul kopplas in i serie med strömbrytaren. I projektet utvecklas en modul som kan monteras bredvid utvalda strömbrytare för styrning av dem utan att behöva ansluta sig galvaniskt till brytarens starkström. I stället sitter en servomotor i modulen som fysiskt trycker på den strömbrytare som skall styras. Servomotorn kan styras trådlöst via Bluetooth Low Energy med hjälp av en androidapplikation, på så sätt appliceras en kraft på brytarvippan och slå på eller av den. Hela modulen är strömförsörjd av ett laddningsbart litiumbatteri på 3,7 volt. Därför har ett spänningskort utvecklats som växlar upp spänningen till 5 V. På spänningskortet finns även komponenter som hanterar laddning av batteriet via microUSB. Applikationen kommunicerar via en BLE-modul som i sin tur sitter monterad på ett processorkort som har utvecklats och tillverkas speciellt för att passa in i detta projekt. Både spänningskortet och processorkortet är utvecklade ifrån egna ritningar och PCB-layouter samt tillverkade med en manuell etsningsmetod. Ett chassi har också konstruerats och tillverkats med en 3D-skrivare. Chassit rymmer alla kretskorten, batteriet och har ett motorfäste för montering av servomotorn. Resultat har blivit en fungerande prototyp som kan monteras på en strömbrytare och därefter manövrera brytaren inom den räckvidd som BLE klarar av. Prototypen har en drifttid på cirka 60 dagar under förutsättningar att den manövreras i genomsnitt vid tre tillfällen per dygn.
2

Hantering av litiumjonbatterier inom olika verksamheter

Nilsson, Susanne January 2022 (has links)
Litiumjonbatterier finns i många elektroniska produkter som används dagligen, som mobiltelefoner, datorer och handverktyg. Denna typ av batterier blir mer och mer populära eftersom de kan lagra stora mängder energi jämfört med andra typer av batterier. Anledningen till den stora energilagringskapaciteten är litiumets reaktivitet, vilket även är litiumjonbatteriers största nackdel. Denna reaktivitet innebär att litiumjonbatterier som skadas eller kortsluts kan utsättas för termisk rusning. Vid termisk rusning kan batteriet uppnå temperaturer så höga som 540 °C, detta orsakar i sin tur ett högt tryck i batteriet vilket leder till att brännbara och hälsofarliga gaser ventileras ut och batteriet kan i värsta fall explodera. Med anledning av detta har en studie utförts för att undersöka några av de verksamheter som använder sig av litiumjonbatterier för att ta reda på vilken kunskap som finns om riskerna som kan förknippas med litiumjonbatterier samt vilka rutiner för hantering som finns hos de olika företagen.Arbetet har utgått från intervjuer med sju respondenter från fyra olika verksamheter: kontors-, hantverkar-, elbuss- och lagerverksamhet. Under intervjuerna har det undersökts hur förvaring, laddning och riskhantering utförs på respektive arbetsplats, det har även undersökts vilken kunskap de intervjuade har gällande de risker som kan förknippas med litiumjonbatterier. En litteraturstudie har också utförts för att fastställa hur korrekt hantering och laddning bör gå till enligt forskning.Under intervjuer framkom att kontors- och hantverkarverksamhet har få rutiner gällande hantering av de litiumjonbatterier som används på arbetsplatsen, arbetsgivarna har inga bestämda rutiner utan de rutiner som finns består av vanor hos de anställda. Intervjuer med elbuss- och lagerverksamhet visade att dessa har betydligt fler och mer utvecklade rutiner för hantering och laddning av litiumjonbatterier. De använder sig av specifika platser där laddning sker, och de har tydliga rutiner för när laddning ska ske.Vad gäller kunskap och riskmedvetenhet angående litiumjonbatterier hade en av hantverkarna ingen kunskap angående risker med litiumjonbatterier, fyra av respondenterna: en av hantverkarna, båda kontorsarbetarna och en av lagerarbetarna visste att litiumjonbatterier kan brinna häftigt och två av respondenterna, personen från elbussverksamheten och en av lagerarbetarna visste även att brinnande litiumjonbatterier avger hälsofarliga gaser. Dessa två respondenter uppgav även att verksamheterna har specifika handlingsplaner för brand i litiumjonbatterier, som främst gick ut på att säkerställa att personer inte exponeras för de hälsofarliga gaser som produceras vid brand. Tre av verksamheterna har handlingsplaner för brand i allmänhet men dessa innefattar inte litiumjonbatterier, två av verksamheterna hade ingen handlingsplan vid händelse av brand.Slutsatsen blev att omfattningen av rutiner och kunskap om risker med litiumjonbatterier har ett samband med storleken av de litiumjonbatterier som används i verksamheten, vilket kan bero på det ekonomiska värdet i stora litiumjonbatterier, det faktum att de stora litiumjonbatterierna sitter på fordon, eller på att det tydligare framgår hur stor energimängd som finns i batterierna.Åtgärdsförslag till verksamheterna bestod främst av att riskmedvetenheten hos de som arbetar med litiumjonbatterier bör ökas, och att de verksamheter som inte har någon handlingsplan för brand i litiumjonbatterier bör skapa en sådan. De två hantverkarverksamheterna och en av lagerverksamheterna rekommenderades att förvara litiumjonbatterier i högre temperaturer för att öka litiumjonbatteriernas  livslängd. Kontorsverksamheterna och hantverkarverksamheterna rekommenderades att regelbundet inspektera verksamheternas litiumjonbatterier för att tidigt upptäcka skador och på så sätt undvika faror som kan förknippas med skadade batterier. Alla verksamheter förutom elbussverksamheten och en av lagerverksamheterna uppmanades även att införa bestämmelser angående uppladdning av batterier som varit urladdade under en längre tid för att undvika kortslutning.
3

CAN över DC-ledare vid batteriladdning / CAN communication using DC lines during battery charging

Frank, Isak January 2020 (has links)
Denna studie undersöker rimlighet samt för- och nackdelar med att låta CAN-kommunikation ske över DC-ledare mellan laddare och batteri istället för separat kablage. Detta gjordes genom att testa en vald lösning som fanns tillgänglig på marknaden. Tester bestod huvudsakligen av att logga datatrafik i olika testscenarion och sedan analysera denna. Alla tester kunder inte slutföras till följd av trasiga komponenter, dock pekadeinsamlad data på att fel som uppstår delvis är frekvensberoende till följd av oavsiktlig filtrering av signalen till följd av kondensatorer och induktorer kopplade mot DC-ledarna på laddar-sidan. Detta ledde till slutsatsen att tekniken bör kunna användas om alla systemets komponenter kan modifieras för att minimera inverkan.
4

Almunge Vårdcentral visar vägen med energilagring : Simulering med solcellsmoduler som visar hur olika sorters energilager beter sig i systemet.

Gustafsson, Maria, Al Obeid, Karar, Bengtsson, Jacob, George, Ludwig, Levison, Jakob, Moberg Safaee, Benjamin, Wennerström, Sofia January 2020 (has links)
No description available.
5

Characterisation of Manufacturing Defects in Anode, Cathode, and Separator of Lithium-ion Batteries

Vadakkemuriyil Prasannen, Prathibha January 2023 (has links)
This study characterizes production-line defects in lithium-ion batteries' anode, cathode, and separators. Lithium-ion batteries demand has increased tremendously in the last decades due to their use in various applications, including electric vehicles, portable electronics, and energy storage systems. Therefore, characterizing defects in these batteries is crucial to understand their performance and reliability. This study uses scanning electron microscopy (SEM) and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) analysis to identify and analyze defects in the battery components. The major critical defects encountered in the study are impurities, contaminations, agglomerates, point defects, line defects, and more. This study helps improve the quality and reliability of lithium-ion batteries by providing guidelines to analyze and address essential deficiencies during the manufacturing process. / Denna studie karakteriserar produktionslinjedefekter i litiumjonbatteriers anod, katod och separatorer. Efterfrågan på litiumjonbatterier har ökat enormt under de senaste decennierna på grund av deras användning i olika applikationer, inklusive elfordon, bärbar elektronik och energilagringssystem. Därför är det avgörande att karakterisera defekter i dessa batterier för att förstå deras prestanda och tillförlitlighet. Denna studie använder svepelektronmikroskopi (SEM) och energidispersiv röntgenspektroskopi (EDS) analys för att identifiera och analysera defekter i batterikomponenterna. De största kritiska defekterna som påträffats i studien är föroreningar, föroreningar, agglomerat, punktdefekter, linjedefekter med mera. Denna studie hjälper till att förbättra kvaliteten och tillförlitligheten hos litiumjonbatterier genom att tillhandahålla riktlinjer för att analysera och åtgärda väsentliga brister under tillverkningsprocessen
6

Om packmaterial för transport av litiumjonbatterier : Brandegenskaper och arbetsmiljö / On packing material for transport of lithium-ion batteries : Fire properties and working environment

Hansson, Petter, Ohlsson, Sanna January 2022 (has links)
As the climate issue has affected most vehicle manufacturers, the number of electric cars in the world has increased in recent years. Scania's goal is that by 2030, 50 % of all their trucks sold in Europe will be powered by electricity. There are currently legal requirements for how transportation of batteries by road is allowed, depending on if the batteries are damaged, defective or prototype batteries. Scania currently has a method to transport these batteries. The working method consists of a safety box that is filled with the packing material Pyrobubbles in which the batteries are placed. However, Scania wants a better understanding of the function of Pyrobubbles, the safety box and its advantages and disadvantages, as well as whether there are better solutions. The work therefore intends to sort out these issues. In addition to reviewing the thermal properties of the materials, the work has been carried out from a SHE perspective on Scania’s request. This means that safety, health and the environment are taken into account. A literature study was conducted to investigate which alternative packaging materials were available as option to Pyrobubbles, as well as other manufacturers that are available for the safety box. Seven different packaging materials have been examined in the report, these are; absol, sorbix, vermiculite, sand, Pyrobubbles, glass- and stone wool. Two experimental studies were performed to investigate the properties of packing materials. All materials were tested in the cone calorimeter as three different experimental setups; dry, damp and inside a rust protection bag. Two full-scale experiments were also carried out where Pyrobubbles and rockwool were tested as packing material. In addition, a bow tie was created regarding the handling of packing material and an investigation of the ergonomics was conducted. The rust protection bag that is currently used at Scania to facilitate the packaging of Pyrobubbles contributes to unwanted heat release. The lowest heat release and best insulation capacity were measured for the sand. However, the sand is unmanageable to work with as it has a high density and contains carcinogenic particles. Rockwool is considered a good alternative to Pyrobubbles, which partly facilitates the work situation for employees and is also more accessible than Pyrobubbles. In order for rockwool to be accepted as a packing material, a certification of packing material and safety box must be done together, which applies to all new solutions. Keywords: Pyrobubbles, Lithium-ion battery, battery safety, ADR-S
7

Investigations of the Thermal Runaway Process of a Fluorine-Free Electrolyte Li-Ion Battery Cell / Undersökning av den termiska rusningsprocessen hos litiumjonbatterier med en fluorfri elektrolyt.

Patranika, Tamara January 2021 (has links)
Detta projekt syftar till att undersöka den termiska rusningsprocessen hos ett litiumjonbatteri med en fluorfri elektrolyt och jämföra den med en kommersiellt använd fluor-innehållande elektrolyt. Battericellerna innehöll silikon-grafit som anod och LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2 (NMC622) som katod. Den fluorfria elektrolyten var baserad på litium bis(oxalato)borat (LiBOB) i organisk lösning med additivet vinylen karbonat(VC). Det jämfördes med en fluor-innehållande elektrolyt med LiPF6 i samma organiska lösning tillsammans med VC och fluoroetylene karbonat (FEC). De termiska stabilitetstesterna utfördes med Accelerating Rate Calorimetry (ARC) och Differentiell svepkalorimetri (DSC). Både knappceller och pouchceller har undersökts med hjälp av ARC. Trots flera försök med olika uppställning kunde den termiska rusningen inte bli detekterad för någon av celltyperna, med slutsatsen att en störremängd aktivt material behövs. Istället användes DSC för att undersöka de termiska reaktionerna hos batteri-komponenterna. Resultaten visade att anoden var mer termisk stabil med den fluorfria elektolyten, medan samma elektrolyt visade mindre termisk stabilitet på katoden. Vidare undersökningar behövs dock för bekräftelse av katoden. / This project aims to investigate the thermal runaway process of fluorine-free lithium ion battery cells and to compare this with a commercially used fluorinated electrolyte. The cells consisted of a silicon-graphite composite anode and a LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2(NMC622) cathode. The non-fluorinated electrolyte used was based on lithiumbis(oxalato)borate (LiBOB) in organic solvents with the additive vinylene carbonate(VC). Moreover, the fluorinated electrolyte consisted of LiPF6 in the same organic solvents together with VC and fluoroethylene carbonate (FEC). The thermal stability measurements have included Accelerating Rate Calorimetry (ARC) and Differential Scanning Calorimetry (DSC). Moreover, both coin cells and pouch cells have been examined by ARC. However, thermal runaway could not be detected for either type of cells, concluding that a greater amount of active material was needed. In order to measure the thermal reactions of the battery components, DSC was used. These results concluded that the anode was more thermally stable with a non-fluorinated electrolyte. However, the thermal stability appeared to be lower for the cathode, therefore, further investigation is needed for confirmation of the cathode.
8

Emulation of Analog Front-End isoSPI communication for Battery Management Systems / Emulering av analog front-end isoSPI-kommunikation för batteristyrsystem

Malachowska, Julia, Nore, Miko January 2021 (has links)
This study aims to investigate how an emulator could be developed as a testing tool for Battery Management Systems (BMS) by emulating the Analog Front­end (AFE) circuit communicating with a control unit for monitoring of Lithium­Ion Batteries. All of the research was conducted in the context of the company Northvolt. By analysing data collected through a questionnaire, it was evident that an emulator testing tool could potentially make the BMS development process significantly more efficient. A demonstrator was developed as a part of the study. It fulfilled almost all of the requirements initially stated, but required the control unit to send commands in a fixed sequence, which the current BMS control unit did not. A fixed sequence would however enable the incorporation of the developed emulator, as well as introducing other advantages such as predictability. The study showed that the most important factor to consider for developing an AFE communication emulator for BMS testing was robustness and repeatability of the timings of the communication signals. / Syftet med denna studie var att undersöka hur ett testverktyg baserat på en emulator skulle kunna utvecklas för batteristyrsystem. Studien genomfördes på batteriföretaget Northvolt. Genom att analysera data insamlad via ett frågeformulär framgick det tydligt att ett testverktyg baserat på en emulator hade god potential att göra utvecklingsprocessen av batteristyrsystem mer effektiv. En prototyp utvecklades som en del av studien. Denna uppfyllde nästan alla de initialt uppsatta kraven, men var anpassad för kommunikation i en fix sekvens, till skillnad från det aktuella systemet hos företaget. Via studien fann man att implementationen av en fix kommunikationssekvens skulle medföra önskvärda egenskaper hos systemet såsom förutsägbarhet. Vidare visade studien att den viktigaste faktorn att ta i beaktning för utveckling av en emulator var robusthet och repeterbarhet hos timingen av kommunikationssignalerna. Detta eftersom kommunkationen mellan enheter förlitar sig på korrekt timing av varje skickad bit för korrekt inlästa meddelanden.
9

Fire properties of fluorine-free electrolytes for lithium-ion batteries / Brandegenskaper för fluorfria elektrolyter för litiumjonbatterier

Lundin, Simon, Lundin, Linus January 2019 (has links)
Many countries including Sweden are planning to replace fossil fuel-based vehicles with electric vehicles. This is one of the main reasons that companies all over the world are investing more and more money in the development of lithium-ion batteries, for electric vehicles. There are several different risks with the conventional lithium-ion batteries including the high flammability of the electrolytes, which can lead to high heat release rate, risk of explosion and high toxicity in the form of hydrogen fluoride gas. The hydrogen fluoride is lethal even at low concentration. These potential risks are based on the structure of the flammable electrolytes inside the lithium-ion batteries. Because of that, there is a big interest in finding an electrolyte with similar battery performance and better fire properties as compared with the conventional electrolytes commercially available on the market.   The intent with this work is to investigate the fire properties of different halogen-free electrolytes. The two newly developed salts Li[MEA] & Li[MEEA] as well as the available salt Li[BOB] will be compared with the commercially used halogen-containing electrolyte based on lithium hexafluorophosphate (LiPF6) salt.   Physical and electrochemical properties of these electrolytes such as solubility in different organic solvents, density, viscosity, ionic conductivity and electrochemical window will be studied in the first step. The electrolytes showing the most promising electrochemical properties will then be further investigated regarding fire properties, heat release rate, flash point and toxicity. The electrolytes will be compared with the conventional electrolyte containing LiPF6.   Li[BOB] was not dissolved in the solvents with the strongest dissolving properties, therefore it was not further tested. The electrolytes that were tested regarding fire properties were Li[MEA] and Li[MEEA] with the organic solvents of ethylene carbonate and dimethyl carbonate. Ionic liquid was also added to Li[MEEA] to investigate how it affected the fire properties for the electrolyte.   When examine the heat release rate for the newly developed salts, as well as LiPF6, it was observed that the highest peaks were similar to each other. The combustion time for the electrolyte containing LiPF6 was noticeable shorter than for the other three electrolytes. This is likely due to the fluorine content in LiPF6. The electrolytes undergoing the cone calorimeter test in this work was not charged so therefore the peaks of the heat release rate may look different. For further studies, it could be of interest to construct a complete lithium-ion battery using these electrolytes to see how the battery cells and the electrolytes behave in different set of charges.   Another essential point, is the ignition time that showed varied times for the tests containing Li[MEEA] together with the organic solvents and with the added ionic liquid. This is an interesting result that probably can be explained by the homogeneity of the electrolyte. The homogeneity was only verified with the help of the human eye and therefore it may not be fully dissolved.   The flashpoint for the different mixtures of electrolytes showed values of interest where the electrolyte containing ionic liquid that showed the lowest flashpoint. This was unexpected concerning that these types of additives are common for improving the fire resistance capacity.   The key aspect discussed when analyzing the result from the FTIR spectroscopy was how the Li[MEA], Li[MEEA] and LiPF6 salts varied. The ones that did not have any fluorine in its structure resulted in production of carbon dioxide. However, the electrolyte containing fluorine resulted, as expected, in values of hydrogen fluorine and carbon dioxide but also other combustion products that was hard to determine.   These salts and electrolytes need to be further studied and tested to see if it is possible to use them in an actual lithium-ion battery. Besides further tests of the salts and ionic liquid tested in this work, it is important that the work with conventional and newly developed electrolytes aims for improvements in fire resistance as well as toxicity. / Många länder inklusive Sverige planerar att byta ut fordon som använder fossila bränslen mot elfordon. Detta är en av huvudanledningarna till att företag runt om i världen satsar mer och mer pengar på att utveckla litiumjonbatterier för elfordon. Litiumjonbatterier medför en del risker såsom hög värmeutveckling, brandfarliga vätskor, risk för explosion och toxiska gaser samt produceringen av vätefluorid. Redan vid låga koncentrationer är vätefluoriden dödlig. Riskerna baseras på strukturen av elektrolyten som finns i litiumjonbatteriet. På grund av dessa risker så är det intressant att utveckla en elektrolyt som har liknande batteriegenskaper men bättre brandegenskaper än de elektrolyter som finns och används idag.   I detta arbete har brandegenskaper för olika halogenfria elektrolyter testats. De två nyutvecklade salterna Li[MEA] & Li[MEEA] har tillsammans med det existerande saltet Li[BOB] jämförts med det kommersiella saltet litium hexafluorfosfat (LiPF6) som används till många elektrolyter i dagens litiumjonbatterier.   De fysiska och elektrokemiska egenskaperna såsom löslighet i organiska lösningsmedel, densitet, viskositet, jonkonduktiviet och elektrokemiskt fönster har testats för elektrolyterna i den första delen av arbetet. Elektrolyterna som uppvisade de mest lovande elektrokemiska egenskaper har även testats med avseende på brandegenskaperna, så som värmeutveckling, flampunkt och toxicitet. Elektrolyterna jämfördes mot den vanligt förekommande elektrolyten som innehåller litium hexafluorfosfat.   Saltet Li[BOB] löstes inte i lösningsmedel med bra lösningsegenskaper, vilket var anledningen till att det inte genomfördes ytterligare tester på den. Elektrolyterna som det genomfördes tester på avseende på brandegenskaper innehöll Li[MEA] och Li[MEEA] tillsammans med de organiska lösningsmedlen etylenekarbonat och dimetylkarbonat. För Li[MEEA] tillsattes det även jonvätska för att undersöka hur jonvätskan påverkar brandegenskaperna för elektrolyten.   När värmeutveckling för det nyutvecklade salterna och LiPF6 undersöktes, så uppvisade de liknande värden. Anmärkningsvärt var dock att förbränningstiden för LiPF6 varade under en kortare period i jämförelse med de tre andra elektrolyterna. En trolig orsak till detta är att LiPF6 innehåller fluor. Elektrolyterna som provades i konkalorimeter i detta arbete var ej laddade, vilket kan medföra att värmeutvecklingen kan se annorlunda ut vid ett laddat tillstånd. För framtida studier kan det vara intressant att konstruera ett komplett litiumjonbatteri, för att se hur elektrolyterna fungerar och påverkas, beroende på laddningsnivå.   Antändningstiden för Li[MEEA] blandat med de organiska lösningsmedlen tillsammans med jonvätska varierade mycket. Detta är ett intressant resultat, som förmodligen kan förklaras av homogeniteten på elektrolyten. Homogeniteten verifierades enbart okulärt, vilket inte säkerställer att jonvätskan har löst sig fullständigt i elektrolyten.   Resultat för flampunkten för det olika elektrolyterna var intressant, då elektrolyten som innehöll jonvätska visade på lägst flampunkt. Detta var oväntat då tillsatser som jonvätska brukar förbättra brandmotståndet.   Resultatet för FTIR-spektroskopin analyserades för att se hur Li[MEA], Li[MEEA] och LiPF6 skiljde sig åt. De elektrolyter som inte innehöll fluor, producerade bara koldioxid. Medans elektrolyten som innehöll fluor producerade, som väntat, vätefluorid och koldioxid, men även andra gaser som var svåranalyserade.   De framtagna elektrolyterna i detta arbete behöver studeras vidare och fler tester bör genomföras för att se om det finns en möjlighet att använda dem i faktiska litiumjonbatterier. Förutom att testa elektrolyterna i just detta arbete är det viktigt att forskningen kring brandegenskaper och toxiska egenskaper för elektrolyter fortsätter i framtiden.
10

Framtida behov av litium och kobolt för produktion av litium-jonbatterier vid Northvolt Ett i Skellefteå / Projecting future demand for lithium and cobalt at Northvolt Ett in Skellefteå

Stone Pöldma, Sofia January 2022 (has links)
Den ökande efterfrågan på laddbara bilar medför även en ökad efterfrågan på vissa metaller som krävs i framställande av tillhörande batterier. Efterfrågan på metaller som litium och kobolt ökar drastiskt. Samtidigt associeras utvinning av litium och kobolt med ett flertal hållbarhetsproblem som främst påverkar redan sårbara människor. För att minska de ohållbara konsekvenserna av råvaruextraktion är en möjlighet att öka andelen återvunnet material i nyproduktionen av litiumjonbatterier. Visserligen är återvinning en viktig komponent i batteritillverkningen, men det är ej totalt okomplicerat att skifta produktionen från nyutvunnen metall till återvunnen. Dessa svårigheter kan härledas till elbilsmarknadens exponentiella ökning i omfång vilket kräver mer metall för produktion än vad som kan mötas av återvunnet material.  Denna studie utvecklar och presenterar matematiska modeller i Microsoft Excel som uppskattar beräknad efterfrågan av nybruten litium och kobolt från år 2022 till 2050 i litium- jonbatterifabriken Northvolt Ett i Skellefteå. Modellerna baseras på antaganden från tidigare studier vilka tolkas i en litteraturgenomgång. Flertalet alternativa scenarion i återvinningsandelar, metallintensitet per energilagringsenhet och framtida batteriteknologi är samtliga konsistenta med litteraturgenomgången och brukas i beräkningarna. Resultaten visar att det, oavsett återvinningsandel och metallintensifiering, finns ett kontinuerligt behov av nyextraktion av litium för att möta efterfrågan vid Northvolt Ett under hela tidsperioden. Nybrytning av kobolt är enligt modelleringen som längst nödvändigt till år 2048. Dessutom, om högre återvinning kan uppnås, eller till och med en utfasning av kobolt i batteriproduktionen, kan behovet av brytning av kobolt för batteriproduktion vid Northvolt Ett nollställas redan 2030. Resultaten visar enhälligt att åtgärder som metallintensifiering och återvinning ej är tillräckligt för att undvika beroende av ny brytning av litium för batteriproduktion, men har motsatt effekt för behovet av nybruten kobolt. / The rising demand for chargeable vehicles entails a rising demand for certain metals needed in the manufacturing of the vehicles’ appurtenant batteries. The demand for metals such as lithium and cobalt are growing drastically. At the same time, the extraction of lithium and cobalt is associated with numerous sustainability issues that primarily affect the already vulnerable. To diminish the unsustainable consequences of primary commodity extraction; recycling is seen as a way of decreasing primary metal in lithium-ion battery production in favour of recycled materials. Admittedly, recycling is an important component of the battery industry. However, there are difficulties in substituting primary metal for recycling. These difficulties come down to the exponential growth of the electric vehicle market which demands more metal for production than can be met by batteries recycled at the end of life. As well as providing secondary commodities for battery production it is important that end of life electric vehicle batteries are recycled in order to prevent harmful pollution caused by landfill.  The study develops and presents mathematical models in Microsoft Excel that estimates the projected demand for primary metal between the years of 2022 and 2050 in the lithium-ion vehicle battery production plant Northvolt Ett in Skellefteå, Sweden. The models are based on assumptions from earlier work retrieved from a literature review. Several alternative scenarios in recycling rates, metal intensity per energy storage unit and battery technology in the future all consistent with the literature review are used in the calculations. The results show that regardless of recycling rates and metal intensifying rates there is a need for continuous extraction of primary lithium for electric vehicle battery production at Northvolt Ett during the entire modelled period. Nonetheless, extraction of primary cobalt will at most be needed until 2048. Additionally, if higher recycling rates are adopted or even a phase out of cobalt in production, the need for mining cobalt for battery production at Northvolt Ett could be diminished as early as 2030. The results clarify that decreasing the amount of lithium in batteries and recycling is not enough to avoid a dependence on primary sources as production rates grow, but this could however be the case for cobalt.

Page generated in 0.4688 seconds