Bachelor's Thesis

Reuse of batteries from electric vehicles for battery storage systems

Final Thesis 1.59 MB

Author of thesis: Bc. Ivan Bobot

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Bc. Lukáš Preisler

Reviewer: Ing. Eva Gregorovičová

Abstract:

This bachelor thesis deals with the issue of aging in lithium-ion batteries and the possibilities of their secondary utilization after decommissioning from electric vehicles. The first part of the thesis maps the theoretical foundations, operating principles, and material compositions of commonly used battery cells, along with the characteristics of stationary battery energy storage systems. Furthermore, the mechanisms of calendar and cyclic aging are analyzed in detail, including operational factors affecting degradation and the lifespan of battery systems. The main part of the thesis is dedicated to the process of integrating retired batteries into second-life applications. Attention is focused on the individual technological steps from collection, through advanced diagnostics, to the actual integration into stacionary energy storage systems. The results of the final analysis are the economic benefits of this process, a comparison of the environmental advantages of secondary use versus direct recycling, and the identification of key legislative or technological challenges facing the broader commercial deployment of these storage systems.

Keywords:

Lithium-ion battery, battery aging, second-life, battery energy storage systems

Date of defence

16.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

Process of defence

Student odprezentoval obsah své bakalářské práce. Otázky oponenta byly zodpovězeny. V průběhu obhajoby byly položeny tyto doplňující otázky: 1) Kapacita a výkon - z jakého důvodu se musí vyřazovat při 70-80 procentech. Zodpovězeno. 2) Objasněte zdroj grafů ovlivňující degradaci baterií. Vysvětete teploty v grafu. Zodpovězeno. 3) Parametr SOH. Křivka nabíjení, jaký je rozdíl? Co to je SOC? Uveďte dva režimy nabíjení. Zodpovězeno. 4) Jaká je cena za nový materiál u baterie? Částečně zodpovězeno.

Language of thesis

Slovak

Faculty

Department

Study programme

Energy (B-ENE-P)

Composition of Committee

prof. Ing. Jiří Pospíšil, Ph.D. (předseda)
Ing. Petr Kracík, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Ladislav Šnajdárek, Ph.D. (člen)
Ing. Michal Špiláček, Ph.D. (člen)
Ing. Libor Kudela, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Bc. Lukáš Preisler

Předložená bakalářská práce má rešeršní charakter a zabývá se sekundárním využitím baterií z elektromobilů pro stacionární úložiště. Student pracoval po celý rok průběžně, projevoval zájem o téma a pracoval samostatně. Na práci musím vyzdvihnout rozsáhlou rešerši literatury (145 zdrojů), díky čemuž jsou témata zpracována do detailu. Slabinou je však horší přehlednost textu. Autor nedokázal množství informací syntetizovat do přehledných tabulek či grafů, což vede k blokům textu s minimem obrázků. Přes tyto formální nedostatky a občasné terminologické nepřesnosti jde o kvalitně sepsanou a vyčerpávající práci. Doporučuji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
Vlastní přínos a originalita C
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: B

Reviewer’s report
Ing. Eva Gregorovičová

Předložená bakalářská práce se zabývá sekundárním využitím baterií z elektromobilů pro stacionární bateriová úložiště. Práce je koncipována jako rešeršní a obsahuje celkem 69 stran a 145 použitých zdrojů.

V první kapitole student popsal základy bateriových (elektrochemických) článků – typy, jejich princip, používané aktivní a neaktivní elektrodové materiály, konstrukční provedení bateriových článků a jejich uspořádání do bateriových modulů a bloků. Ve druhé kapitole se student věnoval stacionárním bateriovým úložištím, do kterých mohou být po vyřazení z elektromobilů integrovány baterie v rámci jejich sekundárního využití. Následně student popsal stárnutí baterií a možnosti jejich sekundárního využití. V závěrečné kapitole technicky a ekonomicky zhodnotil sekundární využití baterií ve stacionárních bateriových úložištích.

Kladně hodnotím úsilí studenta při zpracování rozsáhlé literární rešerše, která je přibližně na čtyřiceti stranách. Většinu citovaných zdrojů tvoří vědecké články (originální a přehledové), což je pro bakalářskou práci nadstandardní. Z hlediska struktury práce kapitoly na sebe logicky navazují. Hierarchie nadpisů v kapitole 1 mohla být zvolena přehledněji. V práci se vyskytuje pár typografických chyb (např. nesprávná délka pomlček, spojky ponechané na koncích řádků v úvodu, diskusi a závěru, chybějící mezera mezi číslem a znakem procenta). Z hlediska grafické stránky se v práci vyskytují nedostatky, jako je například nižší kvalita obrázků a modře zvýrazněné URL odkazy. V seznamu použitých zkratek chybí zkratky PVDF a SBR. V seznamu použitých zdrojů, dle citační normy ČSN ISO 690, by měl být u vědeckých článků uveden identifikátor DOI, pokud je dostupný.

Kvalitu bakalářské práce by zvýšila větší přesnost při interpretaci informací převzatých z citovaných zdrojů. Místy se v textu objevují příliš obecné nebo zjednodušené formulace a kategorická tvrzení, která nejsou dostatečně podložena citovanými zdroji.

Mezi konkrétní příklady patří například:

Kapitola 1.2
„Pre zabezpečenie štrukturálnej integrity a vysokej vodivosti sa do elektród pridávajú izomorfné látky, ktoré odstraňujú nežiaduce mechanické poškodenia a zvyšujú účinnosť.“ Toto tvrzení není dostatečně podloženo uvedenou citací [4].

Kapitola 1.3
„Pri vysokých teplotách sa zvyšuje rýchlosť degradačných procesov, dochádza k strate aktívneho lítia, rastu vnútorného odporu a produkcii tepla [...]“. V citovaném zdroji je však nárůst vnitřního odporu spojován s nízkými teplotami.

Kapitola 1.4.1
„Pridaním mangánu dochádza k stabilizácii materiálu a predĺženiu životnosti, zatiaľ čo prítomnosť hliníku zvyšuje kapacitu, ale zároveň komplikuje výrobu a zvyšuje náklady.“ Toto tvrzení není podloženo uvedeným zdrojem [2], ve kterém je uvedeno, že u materiálu NCA hliník zvyšuje stabilitu cyklování. K tomuto tvrzení chybí citace [9].

Cíle práce jsou splněny a doporučuji ji k obhajobě s výsledným hodnocením velmi dobře / B.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací C
Topics for thesis defence:
  1. Který faktor považujete za největší překážku širšího rozšíření sekundárního využití baterií a proč?
  2. Za jakých podmínek byste doporučil přímou recyklaci baterie namísto jejího sekundárního využití?

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová