Transcript MODULIT - Energimyndigheten

Monolitiskt Integrerade
Energilagringsmoduler
Mats Sandberg
Acreo Swedish ICT AB
Avd. för Tryckt Elektronik
Norrköping
MODULIT - Monolitiskt Integrerade Energilagringsmoduler
Projektstart: 2013-12-01
Projektslut: 2017-12-29
Huvudstödsmottagare:
Acreo Swedish ICT AB
Partner:
Linköpings Universitet (LiU)
Kungliga Tekniska Högskolan (KTH)
Mittuniversitetet (Miun)
Innventia AB
SICS-East Swedish ICT AB
Batterifonden
Stödsumma: 15 550 000
www.acreo.se
MODULIT
Cell balancing and protection – why is it needed?
Differences in
SOC, capacity or
impedance
Safety
Longevity
Incomplete charging
Incomplete use of energy
Reversed polarity charge
www.acreo.se
MODULIT
I början av 60-talet…
CPU 1963 (IBM 7040)
www.acreo.se
MODULIT
Från diskreta till integrerade kretsar
Diskret krets
CPU 1963
Monolithically Integrated Circuits (IC)
CPU 2014
En utveckling som inte bara revolutionerat
elektronikindustrin utan hela samhället
www.acreo.se
MODULIT
Insikt
Idag bygger vi elektrokemiska energilagringsmoduler och
smarta batterier som man byggde processorer till för 50 år
sedan, genom att sammankoppla diskreta komponenter
och kretsar.
CPU 1963 (IBM 7040)
www.acreo.se
Superkondensatormodul 2014
MODULIT
Iden med MODULIT
VISION:
www.acreo.se
MODULIT
Mål
1. Demonstrera att konceptet fungerar
MODULIT
2. Visa att komponenter kan skalas upp
Uppföljningsprojekt
www.acreo.se
MODULIT
Varför används tryckteknik för framställning av moduliter?
Global tillverkning av 300 mm Si wafers 2010 = 5x109 sq. inches = 3 225 800 m2
En pappersmasking (1500 m/min; 5 m bredd) framställer samma yta på 8 timmar
www.acreo.se
MODULIT
2-cells teststruktur, supercap-del
www.acreo.se
MODULIT
Design och tryckning av kretsar för balansering och skydd
www.acreo.se
MODULIT
Projektdeltagare
Acreo Swedish ICT AB, koordinator
Linköping University, ISY, Inst. Systemvetenskap
KTH, Inst för Polymerer and Fiber
Innventia AB
Mittuniversitetet
SICS-East Swedish ICT AB
Project leader, contact: [email protected]
www.acreo.se
MODULIT
Vem gör vad
Acreo
Mats Sandberg
Design och tryckning
Karaktärisering av komponenter
Utveckling av nya kanalmaterial för elektrokemiska transistorer
Administration och koordination
LiU
Robert Forchheimer
Doktorand - Modellering av balanseringssystem
www.acreo.se
MODULIT
Vem gör vad
KTH
Lars Wågberg
Doktorand – Redoxfunktionaliserade cellulosaformer
Innventia AB
Hjalmar Granberg
Nya cellulosaformer
Separatorer
Pappersbaserade substrat
www.acreo.se
MODULIT
Vem gör vad
Mittuniversitetet
Sven Forsberg
Pilotframställning av grafen
Tillverkning av elektrodmaterial för superkondensatorer
SICS-E
Martin Mileros
Simulering av balanseringskretsar
www.acreo.se
MODULIT
Uppnådda resultat
Material
• Elektrodmaterial
• Elektrolyt
• Separatormaterial
Diskreta superkondensatorer
2-cells modulit
• Energilagringsceller och shuttle tillverkade
• Balanserings- och skyddskretsar designade, tillverkning påbörjad
Nya batterimaterial
• Metod att belägga cellulosapartiklar med redoxaktiv elektrod
Administrativt
• Doktorander anställda
• Avtal påskrivet
www.acreo.se
MODULIT
www.acreo.se