CHLB ĐỨC – Viện công cụ máy và công nghệ tạo hình Fraunhofer IWU (Fraunhofer Institute for machine tools and forming technology) và công ty EDAG Production Solutions đã lên kế hoạch xây dựng một nhà máy tháo dỡ tự động pin trên xe điện. Nhà máy này sẽ sử dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI – artificial intelligence) để tháo dỡ pin một cách tiết kiệm và an toàn, nhằm thu hồi các cell và mô-đun còn nguyên vẹn để tái sử dụng hoặc tái chế. Đồng thời, nhà máy sẽ đóng vai trò là nền tảng để chuẩn hóa các quy trình thu hồi.

Sau nhiều năm sử dụng, nhiều loại pin kéo/ pin xe điện (traction battery) (1) vẫn còn dung lượng sót lại từ 70 đến 80%. Dung lượng này quá ít để sử dụng thêm trong các loại xe điện, nhưng một số cell pin (2) vẫn có thể tiếp tục hoạt động tốt khi được kết hợp lại thành các hệ thống lưu trữ lớn tại các hộ gia đình, doanh nghiệp hoặc tại các công ty điều hành lưới điện. Do đó, việc đơn giản là cắt nhỏ các mô-đun đã qua sử dụng hoặc toàn bộ hệ thống lưu trữ điện áp cao sẽ đồng nghĩa với việc phá hủy giá trị hữu ích của chúng. Việc sửa chữa và tái sản xuất những bộ pin này không chỉ bảo tồn các nguồn tài nguyên quý giá mà còn tăng tuổi thọ của các bộ phận. Các cell được tân trang chuyên biệt phù hợp để sử dụng lâu dài trong các ứng dụng mới. Trong một dự án mới tại viện Fraunhofer IWU (ở thành phố Chemnitz, thuộc miền đông nước Đức) hợp tác cùng công ty EDAG Production Solutions, Tiến sĩ Rico Schmerler và nhóm của ông đang nghiên cứu cách tháo rời các bộ phận và cell pin khỏi bộ pin kéo, mà không làm tăng chi phí một cách mất kiểm soát.
(1) Pin kéo (hay pin xe điện): là loại pin chuyên dụng được thiết kế để cung cấp nguồn điện chính cho động cơ truyền động của một phương tiện. Nói cách khác, đây là nguồn năng lượng để kéo (tạo lực kéo) và vận hành toàn bộ chiếc xe.
(2) Cell pin: là đơn vị cơ bản, độc lập nhỏ nhất tạo ra điện năng thông qua phản ứng hóa học. Một cell pin cơ bản luôn có bốn thành phần chính: cực dương, cực âm, chất điện phân và màng ngăn. Trong pin xe điện, hàng ngàn cell pin được sắp xếp theo cấu trúc:
– Cell pin: có hình trụ hoặc dạng túi.
– Module: một nhóm các cell pin được kết nối và đóng gói lại.
– Pack pin: nhiều module được kết hợp lại với nhau cùng với hệ thống quản lý pin và hệ thống làm mát, để tạo thành bộ pin lớn, cung cấp năng lượng cho xe.

Tập trung vào việc tạo ra giá trị và bảo vệ môi trường
Nhà máy thí điểm tương lai tại thành phố Chemnitz dự kiến ​​sẽ cung cấp giải pháp cho nhu cầu ngày càng tăng nhanh đối với các giải pháp kinh tế tuần hoàn hiệu quả. Dự kiến đến năm 2030, lượng pin đã qua sử dụng trong liên minh châu âu (EU) ​​sẽ tăng hơn 10 lần. Sớm nhất là vào thời điểm đó, các phương pháp tái chế mới sẽ được áp dụng. Việc tháo dỡ các bộ pin mà không gây hư hại cho tất cả các bộ phận đến cấp độ cell pin là điều kiện tiên quyết để có tuổi thọ pin mới, nhờ vào việc thay thế các cell pin hoặc mô-đun bị lỗi hoặc đã cũ. Nhà máy tháo dỡ pin mới được thiết kế để thực hiện chính xác việc tháo dỡ này. Nó sẽ không chỉ giảm nhu cầu sản xuất mới tốn nhiều năng lượng, mà còn giúp các doanh nghiệp tái chế dễ dàng thu hồi các nguyên liệu thô quý giá như lithium và coban từ các cell pin không còn có thể sử dụng lại được (để đưa vào quy trình tái chế).

Tháo dỡ tự động, dữ liệu và đánh giá chất lượng
Nhà máy tự động, có tính đổi mới cao này, được lên kế hoạch hợp tác với công ty EDAG Production Solutions, dựa vào quy trình tháo dỡ linh hoạt theo từng loại pin và được hỗ trợ bởi công nghệ AI để đảm bảo việc xử lý an toàn và kinh tế cho các loại thiết bị lưu trữ điện áp cao. Một hệ thống tích hợp để phân tích “tình trạng sức khỏe” (SoH – state of health) của các mô-đun và cell pin nhằm đảm bảo rằng chỉ các bộ phận còn có thể tái sử dụng mới được phê duyệt cho mục đích tái sử dụng. Các bộ phận còn nguyên vẹn có thể được sử dụng cho pin kéo mới.

Cơ sở để phát triển hồ sơ năng lực
Ngoài ra, nhà máy mới còn đóng vai trò là một nền tảng dữ liệu để tiêu chuẩn hóa các quy trình tái sử dụng và tái chế. Dữ liệu thu thập được cũng tạo thành cơ sở để phát triển thêm hồ sơ năng lực cho lao động có tay nghề tại bang Saxony (ở miền đông nước Đức). Điều này là do kiến ​​thức liên ngành từ cơ khí, kỹ thuật điện và khoa học máy tính sẽ tiếp tục tăng tầm quan trọng trong nhiều ngành nghề liên quan đến ô tô.

Để xem các tin bài khác về “Pin”, vui lòng nhấn vào đây.

 

Nguồn: Hannover Messe

Lưu ý: 

Để xem và khai thác hiệu quả nội dung của video clip nói trên (từ YouTube/ một dịch vụ của Google), Quý vị có thể thực hiện các bước sau:
1. Nếu tốc độ internet nhanh, có thể mở chế độ xem toàn màn hình bằng cách nhấn vào khung [ ] tại góc phải (phía dưới góc phải của video)
2. Chọn chế độ hình ảnh tốt nhất của đoạn video, hãy click vào hình bánh xe răng cưa và chọn chất lượng cao hơn (hoặc HD) theo ý muốn
3. Để hiển thị nội dung phụ đề, nhấn vào nút biểu tượng phụ đề [cc]. Một số video không có chức năng này sẽ không có biểu tượng phụ đề.
4. Quý vị có thể nghe hiểu tiếng Anh và có nhu cầu chia sẻ thông tin đến cộng đồng, hãy hỗ trợ techMAG biên dịch nội dung video và gửi cho chúng tôi để có cơ hội đăng thông tin lên technologyMag.net