Fordon
Olycksanalys ska ge elbilar säkrare batterier
Jonas Fogelström, Jianfeng Yao och Håkan Hagman fick pris för sitt arbete med krocksäkerhet hos elbilsbatterier. Foto: Johanna Herbst
Hur krocksäkrar man batterier i en elbil? En högaktuell fråga, med tanke på att Volvo ska släppa två helelektriska bilar 2019.
Ett Volvoteam bestående av Håkan Hagman, Jianfeng Yao och Jonas Fogelström har ägnat flera år åt att undersöka hur stora krafter litiumjonbatterier egentligen tål, för att därigenom förebygga att de kortsluts eller fattar eld vid olyckor. Den första frågan löd: hur uppstår batterideformering?
– Vi började med att titta på analys av fältdata från verkliga olyckor med el- och hybridbilar, och byggde vidare med olika krocktester i samma hastigheter som vid tester med vanliga bilar. När vi visste tillräckligt för att kunna översäta analyserna till datorsimuleringar, kunde vi bygga vidare med väldigt detaljerade modeller, säger Dr Jianfeng Yao.
Detta har minskat behovet av batteripacksprototyper, vilket sänkt utvecklingskostnaderna och förkortat utvecklingstiden. Det har också medfört att batteriernas uppträdande vid olika sorters trauman kunnat studeras ända ner på cellnivå med detaljerade strukturer i datorsimulationerna.
Dr Jianfeng Yao jämför med hur man skyddar föraren och passagerarna, utifrån hur en människokropp är uppbyggd.
– Man måste veta hur höga krafter en människa kan tåla från airbagen och säkerhetsbältet, innan man kan installera dem. Enligt samma tankesätt har vi velat lära oss mer om hur batterierna reagerar, säger han.
Läs mer:
De vunna kunskaperna har gett konkreta insikter i batteriplaceringens betydelse.
– När vi känner gränserna för hur mycket kraft batterierna tål, så vet vi hur vi ska bygga bilen för att skydda dem. Bilen och batteriet bildar ett system, och vi har optimerat batteripackets konstruktion och placering i systemet, säger Håkan Hagman.
Jonas Fogelström illustrerar med begreppet ”lagom är bäst”.
– Det är kanske ett tråkigt uttryck, men det passar här. Vi överdimensionerar inte batteristrukturen, och vi placerar batteriet på rätt ställe med erforderlig skyddsnivå, säger han.
Forskningsresultaten har redan implementerats i Volvos XC90-hybrid T8, och fått toppbetyget fem stjärnor av det oberoende amerikanska krocktestinstitutet US-NCAP.
I somras bekräftade Volvo Cars vd Håkan Samuelsson att man ska lansera två helelektriska bilar 2019, en större på Volvos SPA-plattform och en liten bil på den mindre CMA-plattformen.
– Nu ingår våra forskningsresultat i vårt arbetssätt med båda plattformarna, säger Jonas Fogelström.
