Turun ammattikorkeakoulu rakentaa Kupittaan kampukselle uuden testausympäristön, jossa litiumioniakkuja voidaan altistaa hallitusti erilaisille vika- ja ääritilanteille. Tavoitteena on kerätä mittausdataa, jota voidaan hyödyntää akkujen suunnittelussa, simuloinnissa ja turvallisuusratkaisujen kehittämisessä.
Akkujen rikkova testaus eli RIKKOVA-hanke toteuttaa merikonttiin sijoitettavan testauskaapin, jossa akkuja voidaan testata sähköisissä ääriolosuhteissa sekä voimakkaan mekaanisen kuormituksen alaisena. Testausympäristö on suunniteltu siten, että myös mahdolliset lämpökarkaamiset ja akkupalot voidaan hallita turvallisesti.
Turun AMK:n lehtori Joonas Pekkarisen mukaan hankkeen taustalla oli tarve saada todellista mittausdataa tilanteista, joita ei ole voitu aiemmin turvallisesti tutkia.
– Emme ole pystyneet viemään akkuja riittävän pitkälle ääritilanteisiin asti. Ilman tällaista dataa myös simulointien ja turvaratkaisujen kehittäminen jää puutteelliseksi, Pekkarinen perustelee tiedotteessa.
Testausympäristössä voidaan tutkia esimerkiksi mekaanisten vaurioiden, ulkoisten oikosulkujen tai kennovikojen vaikutuksia akkujen käyttäytymiseen. Lisäksi ympäristö mahdollistaa akkujen ikääntymisen ja suorituskyvyn heikkenemisen tutkimisen.
Yksi tutkimuskohde ovat käytöstä poistuvat sähköautojen akut. Vaikka niiden kapasiteetti ei enää riitä ajoneuvokäyttöön, akustoille voidaan etsiä niin sanottuja second life -sovelluksia esimerkiksi energiavarastoina.
Turun AMK:n mukaan tällainen uusiokäyttö edellyttää luotettavia menetelmiä akkujen kunnon ja turvallisuuden arviointiin. Rakennettava testausympäristö on tarkoitettu juuri tällaisten menetelmien kehittämiseen.
Testauskaapissa voidaan tutkia niin sähköpotkulautojen ja sähköpyörien akkuja kuin ajoneuvojen akkumoduulejakin. Suurimmat testattavat kokonaisuudet voivat olla noin 300 ampeeritunnin kokoisia.
Pekkarisen mukaan kyse ei ole pelkästä standarditestauksesta, vaan joustavasta tutkimusalustasta.
– Voimme esimerkiksi tutkia ylilatauksen vaikutuksia tai sytyttää tarkoituksella yhden kennon palamaan ja selvittää, miten palo voidaan eristää niin, ettei se leviä koko akustoon, hän kuvaa.
Euroopan aluekehitysrahaston osarahoittaman RIKKOVA-hankkeen kokonaisbudjetti on runsaat 370 000 euroa. Kaksivuotinen ja kuusikuukautinen hanke päättyy kesällä 2027.
Turun AMK:n Valmistustekniikka- ja COMEA-tutkimusryhmät vastaavat hankkeen toteutuksesta. COMEA on kehittänyt akkujärjestelmien mallinnusosaamista useissa tutkimushankkeissa vuodesta 2018 lähtien.
Tekoäly, kehittyneet yhteydet ja tietoturva muuttavat sulautettujen järjestelmien arkkitehtuureja. Laskentateho kasvaa nopeasti samaan aikaan, kun laitteiden fyysinen koko pienenee. Tietoturva, datan hallinta ja uudet säädökset lisäävät vaatimuksia niin yhteyksille kuin suunnittelullekin. Samalla laitevalmistajat pyrkivät nopeuttamaan tuotekehitys- ja testaussyklejään.
