Detta arbete fokuserar på utvecklingen av ett system för att noggrant övervaka laddningen av litium-jonbatterier. Genom att förebygga urladdning eller potentiella skador på batterier under lagring. Med användning av detta system kan livslängden på batterierna förlängas och en mer hållbar och effektiv energihantering kan uppnås. Att identifiera problem och avvikelser i battericellerna i realtid under lagring, kan snabba åtgärder vidtas för att minimera riskerna för skador och därmed förbättra prestanda och öka batteriernas livslängd. Säkerställning av batteridrivna system med en säker och hållbar drift, bidrar detta arbete till en mer effektiv användning av resurser.I detta arbete utvecklas ett system som övervakar en enskild cells SoC kontinuerligt för att säkerställa att denna inte laddas ur för mycket och skadas. Systemet utför också en kapacitetstest för att avgöra batteriets hälsotillstånd. Detta system ser också till att batteriernas laddningstillstånd hålls inom de rekommenderade nivåerna för att öka livslängd och prestanda. Först modelleras en Simulink-modell för detta ändamål och utifrån Simulink-modellen byggs ett system som övervakar battericellen i realtid och utför kapacitetstest om nödvändigt. Resultatet var framgångsrik och uppfyllde alla de förväntningar som författarna hade. Systemet övervakar cellen kontinuerligt, genom att hela tiden läsa av dess spänningen och få information om dess laddningstillstånd. Den utför också kapacitetstest och resultaten är som goda. Bättre val av komponenter kunde ha gjorts för att optimera och göra systemet mera noggrann vid beräkningar. Den största begränsningen var de begränsningar som Arduino Uno hade, som för lite minnesplats för kod och felavläsning av spänningen. Sammanfattningsvis har författarna uppnått de mål som de önskat med projektet och ser att behovet av sådana system kommer öka markant allteftersom elektrifieringen av samhället går framåt. / This work focuses on the development of a system to accurately monitor the state of charge of lithium-ion batteries, aiming to prevent discharge and potential damage during storage. By using this system, the lifespan of the batteries can be extended, and more sustainable and efficient energy management can be achieved. Identifying issues and deviations in battery cells in real-time during storage allows for prompt actions to minimize the risk of damage, thereby improving performance and increasing the battery’s lifespan. Ensuring the safe and sustainable operation of battery-powered systems, this work contributes to a more efficient utilization of resources. In this study, a system is developed to continuously monitor the state of charge of an individual cell, ensuring it is not excessively discharged and damaged. The system also performs capacity tests to assess the battery’s health condition. Additionally, the system ensures that the charging state of the batteries is maintained within recommended levels to enhance their lifespan and performance. Initially, a Simulink model was created for this purpose, and based on the Simulink model, a real-time battery monitoring system is built, capable of performing capacity tests whennecessary. The results were successful and met all the expectations of the authors. The system continuously monitors the cell by reading its voltage and gathering information about its charging state. It also performs capacity tests, yielding positive results. Better component selection could have been done to optimize and enhance the system’s accuracy in calculations. The main limitations encountered were related to the constraints of the Arduino Uno, such as limited memory and voltage reading inaccuracies. In conclusion, the authors have achieved their desired goals with this project and recognize that the demand for such systems will significantly increase as society moves toward electrification.

Målet med projektet var att undersöka samt implementera en fysikbaserad DFN modell för att simulera kalender samt cyklingåldrande av litiumbatterier som används i elbilar. Den fysikbaserade modellen var konstruerad baserad på ett Python biblioteket vid namn PyBaMM, vilket till skillnad från datadrivna modeller ger essentiell information om de kemiska processerna inuti batteriet. Den första delen av projektet täcker konceptet av kalenderåldring, vilket inkluderar en jämförelse mellan tre olika tre olika hastighetsbegränsande SEI modeller. Parametrar som påverkar det erhållna resultatet från modellen är identifierade, estimerade, och till slut validerade för att säkerhetsställa att modellen och parametrarna är identifierbara gentemot experimentella data. Resultatet av jämförelsen gav att SEI tillväxt begränsad av litium interstitiell diffusion är den mest optimala modellen att applicera när kalenderåldring för litiumbatterier ska modelleras. Resultaten visade också att endast en parameter, inre SEI litium interstitiell diffusivitet ska justeras för att erhålla optimal anpassning mot experimentella data. Andra delen av projektet använde resultatet från den första delen och litium plätering implementerades som en andraåldringsmekanism som undersöktes under tre olika laddningsprotokoll. Modellen var optimerad och anpassad gentemot experimentella data, där parametervärdet för kinetisk hasighetskonstanten för plätering var estimerad. Den optimerade modellen användes därefter för att erhålla mer information om elektrokemiska variabler för att kunna analysera samt beskrivaåldringsprocessen utan att behöva genomföra praktiska laborationer. Resultaten visade att mängden pläterat litium på den negativa elektroden ökade för celler som var exponerade till högre ström under laddningsprocessen, samt när cellerna var laddade vid höga SoC nivåer. Sammanfattningsvis, visade modellen hög potential att representera och evaluera experimentella data, samt tillhandahålla en inblick i elektrokemiska processer och kapacitetsförluster länkade till SEI tillväxt och litium plätering. Däremot, för att erhålla en högre grad noggrannhet av elektrokemiskaåldringsmekanismer i litiumbatterier, fler ytterligare mekanismer måste implementeras såsom mekanisk stress av både negativ och positiv elektrod. / The aim of this study was to investigate and apply a physics-based DFN model to simulate the calendar and cycling ageing of lithium-ion batteries manufactured for EV applications. The physics-based cell ageing model was constructed based on the open-source software Python library PyBaMM, which in comparison to data-driven models provides more essential information about the chemical process within the battery cell. The first part of the project covers the concept of calendar ageing which includes comparisons between three different rate-limiting SEI growth models. Parameters that affect the output from the physics-based model are isolated, estimated with numerical methods, and lastly validated to ensure that the model and the parameters rep- resent the physics behind the experimental data. It was found that the SEI growth limited by lithium interstitial diffusion is the most optimal model to apply for a physics-based model when modeling calendar ageing. It was also found that the only parameter that should be tuned against experimental data is the inner SEI lithium interstitial diffusivity. The second part of the project utilizes the results from the first part and introduces lithium plating as a second cell ageing mechanism under three different charging protocols. The model was optimized and fitted against experimental data by sweeping the lithium plating kinetic rate constant parameter. The optimized model was thereafter used to generate outputs that more thoroughly can explain the degradation effects of the cell without constructing real-world experiments. Where increased rate of plated lithium could be observed for the cell subjected to higher charging C-rate, and when the cells were charged at high SoC levels. To summarize, the model showed great potential in representing and evaluating the experimental data and providing the project with insight into the electrochemical processes and cell capacity losses of SEI growth and lithium plating. However, in order to achieve a higher accuracy of cell ageing model in relation to the lithium-ion cells used in customer vehicles, several additional cell degradation mechanisms have to be introduced, such as mechanical degradation of the two electrodes.

Målet med projektet var att undersöka samt implementera en fysikbaserad DFN modell för att simulera kalender samt cyklingåldrande av litiumbatterier som används i elbilar. Den fysikbaserade modellen var konstruerad baserad på ett Python biblioteket vid namn PyBaMM, vilket till skillnad från datadrivna modeller ger essentiell information om de kemiska processerna inuti batteriet. Den första delen av projektet täcker konceptet av kalenderåldring, vilket inkluderar en jämförelse mellan tre olika tre olika hastighetsbegränsande SEI modeller. Parametrar som påverkar det erhållna resultatet från modellen är identifierade, estimerade, och till slut validerade för att säkerhetsställa att modellen och parametrarna är identifierbara gentemot experimentella data. Resultatet av jämförelsen gav att SEI tillväxt begränsad av litium interstitiell diffusion är den mest optimala modellen att applicera när kalenderåldring för litiumbatterier ska modelleras. Resultaten visade också att endast en parameter, inre SEI litium interstitiell diffusivitet ska justeras för att erhålla optimal anpassning mot experimentella data. Andra delen av projektet använde resultatet från den första delen och litium plätering implementerades som en andraåldringsmekanism som undersöktes under tre olika laddningsprotokoll. Modellen var optimerad och anpassad gentemot experimentella data, där parametervärdet för kinetisk hasighetskonstanten för plätering var estimerad. Den optimerade modellen användes därefter för att erhålla mer information om elektrokemiska variabler för att kunna analysera samt beskriva åldringsprocessen utan att behöva genomföra praktiska laborationer. Resultaten visade att mängden pläterat litium på den negativa elektroden ökade för celler som var exponerade till högre ström under laddningsprocessen, samt när cellerna var laddade vid höga SoC nivåer. Sammanfattningsvis, visade modellen hög potential att representera och evaluera experimentella data, samt tillhandahålla en inblick i elektrokemiska processer och kapacitetsförluster länkade till SEI tillväxt och litium plätering. Däremot, för att erhålla en högre grad noggrannhet av elektrokemiska åldringsmekanismer i litiumbatterier, fler ytterligare mekanismer måste implementeras såsom mekanisk stress av både negativ och positiv elektrod. / The aim of this study was to investigate and apply a physics-based DFN model to simulate the calendar and cycling ageing of lithium-ion batteries manufactured for EV applications. The physics-based cell ageing model was constructed based on the open-source software Python library PyBaMM, which in comparison to data-driven models provides more essential information about the chemical process within the battery cell. The first part of the project covers the concept of calendar ageing which includes comparisons between three different rate-limiting SEI growth models. Parameters that affect the output from the physics-based model are isolated, estimated with numerical methods, and lastly validated to ensure that the model and the parameters rep- resent the physics behind the experimental data. It was found that the SEI growth limited by lithium interstitial diffusion is the most optimal model to apply for a physics-based model when modeling calendar ageing. It was also found that the only parameter that should be tuned against experimental data is the inner SEI lithium interstitial diffusivity. The second part of the project utilizes the results from the first part and introduces lithium plating as a second cell ageing mechanism under three different charging protocols. The model was optimized and fitted against experimental data by sweeping the lithium plating kinetic rate constant parameter. The optimized model was thereafter used to generate outputs that more thoroughly can explain the degradation effects of the cell without constructing real-world experiments. Where increased rate of plated lithium could be observed for the cell subjected to higher charging C-rate, and when the cells were charged at high SoC levels. To summarize, the model showed great potential in representing and evaluating the experimental data and providing the project with insight into the electrochemical processes and cell capacity losses of SEI growth and lithium plating. However, in order to achieve a higher accuracy of cell ageing model in relation to the lithium-ion cells used in customer vehicles, several additional cell degradation mechanisms have to be introduced, such as mechanical degradation of the two electrodes.

Práce se zabývá fyzikálními vlastnostmi pyroelektrických senzorů a jejich praktickým využitím. Součástí práce je návrh a realizace měřící aparatury, jež bude využita k měření fyzikálních vlastností senzorů. Pro měření signálů pyroelektrického senzoru bude navržen nízkošumový zesilovač. Součástí práce je také návrh a realizace algoritmu pro lokalizaci infračerveného zdroje záření (plamene) v prostoru, na základě vyhodnoceného analogového signálu.

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.

I takt med att användandet av e-handelsplattformar växer tillkommer även högre krav på att underhållsjobb, till exempel generera filer och rensa loggar, förvaltas effektivt. Motillo, ett karlstadbaserat konsultföretag inriktade på e-handel och digitala affärer, använder e- handelsplattformen Litium. Underhållsjobb, som idag finns specifikt för jobb i Litium, måste i dagsläget hanteras genom en konfigurationsfil, vilket kan vara tidskrävande. Motillo vill kunna konfigurera och monitorera dessa underhållsjobb direkt i Litiums administratörsvy, back-office. Syftet med denna studie har för författaren varit att utveckla och utvärdera ett adminverktyg i Litiums back-office baserat på en kravställning som upprättats av uppdragsgivaren Motillo. Det utvecklade adminverktyget skulle öka möjligheten och insikten att konfigurera och monitorera underhållsjobb. Studien låg även till grund för de med intresse av att implementera en likande lösning som det utvecklade adminverktyget. För att utveckla adminverktyget tillämpades olika tekniker som innefattade bland annat ramverken React och ASP.NET Core MVC, olika verktyg för versionshantering och pakethantering, samt utveckling efter den agila arbetsmetoden Scrum. Metoder som MoSCoW, Think-aloud, expertutvärderingar, beta-tester samt ett användar-acceptanstest, i form av en semi-strukturerad intervju, tillämpades och genomfördes för att utvärdera det utvecklade adminverktyget mot slutanvändaren. Insamlad data i studien har varit av kvalitativ karaktär. Studien har även inspirerats av Design Science Research där författaren använt den som övergripande metod där övriga metoder mer konkret tillfogats.  Det utvecklade verktyget utvärderades mot den upprättade kravställningen, där endast funktionella krav utvärderades, samt uppfattningar om verktyget och dess potentiella förbättringsåtgärder. Slutanvändaren uppfattade artefakten som bra och de var, baserat på kravställningen, nöjda med resultatet av det utvecklade adminverktyget. Slutanvändaren uppfattade dock att det fanns förbättringspotential och vidareutvecklingsmöjligheter, som bland annat innefattade krav med lägre prioritet som inte genomförts. Dessa krav var krav som prioriterats W, på MoSCoW-skalan, alltså krav som var önskade men som inte kom att genomföras. Författaren kunde lista tre vidareutvecklingsförslag som var Ändra exekveringsintervaller i adminpanelen, Möjlighet att avbryta ett jobb från att vidare exekvera och Visa status för jobbet. Från resultatet kunde författaren även identifiera förbättringar för att öka spårbarheten av loggar, genom ytterligare filtreringsmöjligheter, samt en tydligare presentation av jobbstatus i form av en progress-bar. Författaren rekommenderar även att vidare undersökning om adminverktyget, gällande icke-funktionella krav samt det grafiska användargränssnittet, bör genomföras.

This master thesis examines the economical profitability of integrating a battery storage system with the commercial property Pyramiden 19. The model is developed in Matlab and analyses three different profitability strategies for utilizing the battery storage: peak shaving, time of use arbritage and the grid supporting service FCR-D up. The modeling of these scenarios involves numerous parameters, with uncertainties surrounding factors such as battery price and characteristics, electricity prices, and the actual activation of grid-supporting services. Results indicate that only minor savings can be modeled through the electricity contracts, leading to both peak shaving and time-of-use arbitrage generating additional costs than previously when factoring in battery investment expenses. Although peak shaving and time of use arbritage are innovating strategies to redistribute consumption with, they are not suitable to reduce costs with all types of electricity contracts and cannot cover largely added investment costs. Looking at the third strategy, the flexibility market appears to hold a significant potential for economical profitability. The model shows that the grid supporting service FCR-D up, with a 2000 kW battery, reduces the initial annual electricity costs by 36%. This can mainly be explained by the fact that, in the model, the battery is activated for only 2% of the total hours in a year, and the fact that the service is compensated based on called bids rather than activated bids. Connection to the balance market would therefore not only generate revenues for the property but would also result in relief for the local electricity grid. Due to the uncertain future regarding compensation levels in the flexibility market, an early connection is recommended to ensure timely reimbursement for the battery.

Detta arbete söker att svara på vilka risker som måste beaktas vid bekämpningen av en brand i litium-jonbatterier ombord på fartyg. Antalet elbilar med denna typ av batterier ökar i popularitet och transporteras ofta via fartyg. För att få svar på vilka risker som då uppstår och hur de ska beaktas, har en serie semistrukturerade intervjuer genomförts med räddningstjänsten i olika län, samt forskare som har kunskap inom ämnet. Arbetet har visat på att det finns flera olika risker som kan uppkomma med ett litium-jonbatteri, brand och termisk rusning är några av riskerna som kan uppkomma. Vid dessa händelser släpps ett flertal farliga gaser ut där den mest kända är vätefluorid. Andra risker som uppkommer varierar mellan den höga värmen av 1150°C från branden, till det faktum att en sådan brand inte kan kvävas då den förser sig själv med syre vilket gör att den kan fortsätta brinna. Det finns inga tydliga regelverk eller riktlinjer för hur dessa bränder ska bekämpas på bästa sätt och detta kräver ytterligare forskning för att tydliggöra hur brand i litium-jonbatterier skall hanteras. / This study is searching for the answer of what hazards must be considered when fighting fires in lithium-ion batteries on board ships. The number of electric vehicles with this type of battery are increasing in popularity and are often transported through the shipping industry. To highlight the hazards and how to handle them, a couple of semi-structured interviews were conducted with firefighters and researchers with knowledge in the subject. The study has looked at the risks that arise when a lithium-ion battery has a thermal runaway, during which several dangerous gases are emitted where the most known is hydrogen fluoride. Other hazards that arise vary from high heat at points as high as 1150° C, to the fact that such fire cannot be suffocated as it is selfsufficient in oxygen. There are no clear regulations or guidelines on how to fight this kind of fire and further research is required to clarify how to handle these types of fires.

Ökad miljömedvetenhet ökar anpassningen till ett klimatsmart samhälle där helt eller delvis elektriska bilar blivit populära. Med ökat antal elektriska bilar på vägarna tillkommer risker, som tidigare inte funnits, i form av litium-jonbatterier. Elfordon målas upp som en stor brandrisk men är det korrekt?  Vid brand i ett parkeringsgarage under mark finns flera försvårande förutsättningar när räddningstjänsten ska utföra insats. Vid elfordonsbrand i parkeringsgarage under mark ökar komplexiteten ytterligare. På grund av begränsad forskning är osäkerheten fortfarande stor exempelvis om räddningstjänstens larmställ står emot toxisk brandrök, speciellt det farliga ämnet vätefluorid, som bildas vid elfordonsbrand.  Räddningstjänsten saknar tydliga riktlinjer för elfordonsbrand i parkeringsgarage under mark vilket är ett problem som behöver belysas och utredas. Arbetet omfattar en litteraturstudie, enkätundersökning och intervjustudie.  Medvetenheten om eventuella risker med elfordonsbrand i parkeringsgarage under mark är stor. Kunskapen hur riskerna ska hanteras vid insats är däremot bristfällig. Med högre befattning på räddningstjänsten och utbildningskrav höjs generellt kunskapsnivån. Oberoende om en person arbetar på räddningstjänstförbund, enskild kommuns räddningstjänst eller arbetsbefattning har individuellt intresse stor inverkan på personens kunskapsnivå kring elfordonsbrand. Resultatet av enkätundersökning och intervjustudie åskådliggjorde att riktlinjer för elfordonsbrand i parkeringsgarage under mark förekom i mindre utsträckning inom svensk räddningstjänst. Istället uppgav vissa räddningstjänster att allmänna riktlinjer för elfordonsbrand förekom och dessa kan appliceras på efterfrågat scenario.  Slutsatsen av utfört arbete är att nationell riktlinje för elfordonsbrand behöver upprättas. Riktlinjen bör inte vara specificerad till elfordonsbrand i parkeringsgarage under mark utan allmänt skriven. Myndigheten för samhällsskydd och beredskap bör som styrande organ leda samverkan med svensk räddningstjänst för upprättandet av nationell riktlinje.  Önskan med arbetets resultat är att belysa kunskapsbristen med förhoppning att berörda parter tar ansvar för att höja befintlig kunskapsnivå. Vidare att framtagandet av nationell riktlinje kring elfordonsbrand genomförs. För att möjliggöra detta behövs mer och ny forskning.  På grund av arbetet omfattning fanns inte möjlighet att undersöka innehåll och utformning av eventuell framtida riktlinje. Vid fortsatt arbete är detta något som bör undersökas. Befintliga riktlinjer kring elfordonsbrand i parkeringsgarage under mark bör också studeras vidare. / With increased environmental awareness the adaption to a more sustainable society with electrical and part-electrical vehicles have become more popular. With an increasing number of electrical vehicles, new risks have appeared on the roads in the form of lithium-ion batteries. Electrical vehicles are considered a major risk, but is this assumption completely true?  There are several aggravating conditions for the fire department in the event of underground parking garage fires. The involvement of an electrical vehicle will make the firefighting event more complex. Due to limited research there still is a great deal of uncertainties about the toxic fumes from fires in electrical vehicles. One example the performance of the fire fighters' clothing to resist the toxic gas hydrogen fluoride; many others exist.  The lack of guidelines for the fire department regarding electrical vehicle fires in underground parking garages needs to be highlighted and investigated further. The methods used in the report include literature studies, surveys, and interviews.  Awareness of the potential risks when electrical vehicles are burning in underground parking garages is satisfactory. On the other hand, the knowledge of how to manage these incidents is inadequate. The level of knowledge is generally higher when personnel on the fire department have a higher position with associated qualification requirements. It does not matter if a person works in a fire department in a union or if it’s driven by one county for the level of knowledge. Each individual's interest in the subject have influence over a person’s knowledge.  The survey and interviews illustrated that specific guidelines regarding fire in electrical vehicles in underground parking garages have minimal occurrence in the Swedish Fire Department. Instead, some fire departments declared that general guidelines for fires in electrical vehicles exists. These general guidelines can therefore be adapted to address fires in electrical vehicles in underground parking garages.  This study concludes that national guidelines need to be established. The guidelines should not be specific to electrical vehicle fires in underground parking garages. Instead they should be written in a general and broad representation to encompass electric vehicle fires. National guidelines should be developed by The Swedish Civil Contingencies Agency (MSB) in cooperation with the Swedish rescue services.  The desire with this report is to highlight the perceived lack of knowledge amongst stakeholders and for those involved to take responsibility to improve the existing knowledge platform. Further, it is suggested that national guidelines to be considered and potentially developed for fires involving electrical vehicles. To accomplish this additional research is needed as well as a broader understanding of electric car components and the considerations for firefighting.  The intention of this report was not to analyze the implementation of a national guideline regarding firefighting, building and parking design standards, fire mitigation efforts, etc. related to electric vehicles. As mentioned above, additional research for adapting a national study would be worthy for further consideration. Lastly, existing guidelines and standards should be further studied in order to modify and adopt to the changing landscape impacting electric vehicle use.

The automotive market is currently undergoing a historical change where stricter emission legislations and ever increasing fuel costs have intensified the search for effective alternatives to the conventional internal combustion engine, which has resulted in a substantial trend towards electrification of powertrains. Storage of electrical energy is the fundamental component in this technology where the lithium-ion batteries are currently considered as the most appropriate solution. Lithium-ion batteries, however, as other types of batteries, can only be used efficiently and durably within a specific temperature range.This Master thesis has been carried out in collaboration with Electroengine in Sweden AB, situated in Uppsala, which has an ongoing project regarding development of a modular battery system for electric powertrains. The project is at a stage where an initial prototype has been developed which provides the foundation for this thesis. The study has addressed the battery system performance from a thermal perspective, in order to validate the ability of the system to create a thermally serviceable environment for the lithium-ion battery cells. The work has therefore been focused on verifying whether the existing structure provides sufficient heating and cooling functions. Based on the validation review, the current prototype's performance is presented and suggestions for improvements are submitted.Knowledge in the relevant area has been acquired through an extensive pre study concerning competing temperature management systems, basic thermodynamics, potential pathways for heat transfer and temperature-related characteristics for battery cells. Further, testing was conducted to obtain cell-generated heat power at varying load, state of charge and temperature. Henceforth the test data was used for the creation of simulation models in (COMSOL, 2012) and numerical analysis in (MATLAB, 2011) regarding the battery system's thermal behavior for various operating conditions in order to verify the system's temperature-regulating sustainability and to design the required cooling and heating functions.The conclusion of the study indicates that the existing design possesses acceptable dimensioning of cooling and heating properties. For further development of the battery system's temperature regulatory functions, a number of system improvement measures are necessary. Prioritized improvements are adaptive cooling which is only activated when needed, and cooling through the connecting plates of the battery cells. Implementation of improvement measures will result in an extended lifespan of the battery cells, and higher overall efficiency of the battery system. / Fordonsmarknaden genomgår idag en historisk förändring där striktare utsläppslagstiftningar och ständigt ökande bränslekostander har intensifierat sökandet efter effektiva alternativ till den konventionella förbränningsmotorn, vilket medfört en omfattande trend mot elektrifiering av drivlinor. Lagring av elektrisk energi utgör den fundamentala komponenten inom denna teknologi där litium-jon-batterier idag anses som den mest adekvata lösningen. Litium-jon-batterier är dock, såsom andra typer av batterier, temperatursensibla och kan endast brukas effektivt och durabelt inom ett specifikt temperaturområde.Detta examensarbete har genomförts i samarbete med Electroengine in Sweden AB i Uppsala som har ett pågående projekt där ett modulärt batterisystem för elektriska drivlinor utvecklas. Projektet befinner sig i ett stadie där en initial prototyp framtagits vilken utgör fundamentet för ifrågavarande examensarbete. Genomförd studie har behandlat batterisystemets prestanda ur ett termiskt perspektiv med syfte att validera systemets förmåga att skapa en termiskt tjänlig miljö för ingående litium-jon-battericeller. Arbetet har följaktligen fokuserats på att verifiera huruvida den befintliga konstruktionen tillgodoser satisfierande värmnings- och kylningsfunktioner. Utifrån valideringsgranskningen har den befintliga prototypens prestanda presenterats och förbättringsförslag framlagts.Via en omfattande förstudie berörande konkurrerande temperaturhanteringsystem, grundläggande termodynamik, potentiella vägar för värmetransport och battericellernas temperaturrelaterade egenskaper inhämtades en solid kunskapsbas inom berört område. Vidare genomfördes tester för erhållande av cellgenererad värmeeffekt vid varierande last, laddningsstatus och temperatur. Fortsättningsvis brukades testdata för upprättande av simuleringsmodeller i (COMSOL, 2012) och numerisk analys i (MATLAB, 2011) gällande batterisystemets termiska beteende för olika driftförhållanden för att därigenom verifiera systemets temperaturreglerande bärkraftighet och dimensionera erforderlig kylning och värmning.Slutsaten av genomförd studie är att den befintliga konstruktionen innehar godtagbar dimensionering av kyl- respektive värmningsfunktion för tilltänkt applikation. För vidareutveckling av batterisystemets temperaturreglerande funktion återfinns ett flertal systemförbättrande åtgärder där prioriterade förbättringar utgörs av adaptiv kylning som endast aktiveras vid behov och kylning via battericellernas kontaktbleck. Implementering av förbättringsförslag resulterar i förlängd livslängd för battericellerna samt högre total verkningsgrad för batterisystemet.