Het Fast Active Balancing Battery System, oftewel FABBS, zorgt ervoor dat de energie in batterijen actief gebalanceerd wordt. Dit zorgt ervoor dat batterijen, groot en klein, een langere levensduur krijgen en algeheel gezien beter presteren. Het concept is al in de prijzen gevallen. Justin van den Hurk, een van de vier studenten die op de TU Eindhoven aan het systeem werkt, mocht in oktober de prijs van Meest Innovatieve Student in ontvangst nemen.

 “De prijs is eigenlijk voor de meest innovatieve studenten”, benadrukt Van Den Hurk. “Want het is een groepsprijs. We hebben gewonnen omdat de jury de impact van ons systeem heel goed vond, want het systeem is toepasbaar op elke batterij ter wereld. Met de kanttekening dat die uit meer dan één cel in een serie moet bestaan. Bij A-batterijen zal het niet van toepassing zijn.”

“Ons algemene doel met FABBS is dat we slimmer omgaan met de cellen in onze batterijen”, legt Van Den Hurk uit. “Wat we uiteindelijk willen creëren, door middel van actief balanceren mogelijk te maken, is dat je controle hebt over elke individuele cel in een batterij. Bij passief balanceren, wat nu veel gebeurt, kan dat in veel mindere mate.”

Met FABBS kan een groot probleem in de sector verholpen worden, aldus Van Den Hurk. “Bij opladen en ontladen heb je door verschillen in individuele cellen dat de ene batterijcel sneller oplaadt dan de andere. Naarmate je hem meer gebruikt krijg je verschillen in het ladingsniveau van de cellen. Dat heeft nadelige effecten voor de batterij als geheel. Zo ben je bijvoorbeeld gelimiteerd tot het niveau van de hoogst- en laagst opgeladen cel. Die komen aan hun limiet en dan moet je stoppen want anders vliegt de batterij in brand.”

Dat wordt nu opgelost door hoog geladen cellen op te branden en zo het niveau van de laagst geladen cel te bereiken. Maar als je snelle cycli nodig hebt, bij raceauto’s bijvoorbeeld, is het balanceerproces daar veel te traag voor. Of wanneer de batterij ten alle tijden actief moet zijn, zoals bijvoorbeeld bij batterijen binnen het energienetwerk.

Hoe groter hoe beter
Hoe werkt FABBS precies? “Het is een bekend concept dat in papers is beschreven”, legt Van Den Hurk uit. “Het idee is dat je in plaats van energie van hoog geladen cellen opbrandt, je die gebruikt om laag geladen cellen op te laden. Dat zorgt voor een betere balans. Het voordeel is dat het energie-efficiënter is, want je gooit geen energie weg. Maar het werkt ook veel sneller en het kan altijd.”

“Passief balanceren gebeurt alleen wanneer een batterij niet oplaadt. En met FABBS kunnen de cellen altijd in de optimale omstandigheden zitten. Dat is beter voor een cel. En ondanks dat het een bekend concept is, wordt het door bedrijven niet als waardevol genoeg gezien om te ontwikkelen. Wij trekken er nu meer aandacht mee omdat wij de som van de waarde voor wat dat managementsysteem moet kunnen op een andere manier maken en er meer factoren bij betrekken.”

De studenten hadden aanvankelijk het idee om met het FABBS-systeem goede batterijen nog beter te maken. Maar de focus is sindsdien verlegd. Ze willen nu slechte batterijen verbeteren. “Dan moet je vooral denken aan gerecyclede batterijen. We denken dat we daarmee meer impact maken. Goede batterijen nog beter maken verkoopt ten eerste minder goed, ten tweede: if it ain't broke, don't fix it.”

FABBS kan dus op elk batterijtype worden toegepast, maar volgens Van Den Hurk geldt wel: hoe groter hoe beter. “Dit project begon voor ons toen we met zijn vieren aan een elektrische raceauto hebben gebouwd. Bij auto’s kom je veel onbalansproblemen tegen. Verder richten we ons nu op containerbatterijen als vervanging van aggregaten. Die richting kijken we nu op omdat dat ook een groeiende markt is.”

30 procent
Het project schuift nu op naar de testfase. “We willen het systeem en de prestaties nader gaan bekijken”, zegt Van Den Hurk. “We willen de technische voordelen nader onderzoeken maar ook hoe we dat naar de markt kunnen vertalen. In februari willen we een BV oprichten en dan willen we ook subsidie binnenhalen. We verwachten dan een jaar bezig te zijn met de testfase. Daarna willen we een pilotproduct ontwikkelen.”

De impact van FABBS op de energietransitie kan volgens Van Den Hurk heel groot zijn. “De grootste impact waar we op willen focussen is dat we lagere kwaliteitseisen aan batterijcellen kunnen stellen. Dat betekent dat je het grote probleem van Europese batterijfabrikanten waarbij batterijen worden weggegooid, omdat ze de strenge eisen niet halen, kan verhelpen.”

“Momenteel kampt Europa met 30 procent weggegooide batterijcellen, waarbij we denken dat als we ons systeem toepassen we ze toch kunnen gebruiken. Dat kan een enorme impact hebben, door de batterij die in principe milieuvriendelijk is maar haken en ogen heeft, toch milieuvriendelijker te maken. Je maakt batterijen ook goedkoper, dan gaat de energietransitie sneller.”

“Als een thuisbatterij goedkoper wordt zal die voor huishoudens interessanter worden, ook om de energie van zonnepanelen op te vangen. Voor bijvoorbeeld festivals zal het interessanter worden om een containerbatterij in te zetten in plaats van een aggregaat.”