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美國(guó)大學(xué)建議不要采用快充法給汽車電池充電 研發(fā)新充電方法

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:789次  |  2020年06月23日  

據(jù)外媒報(bào)道,美國(guó)加州大學(xué)河濱分校(theUniversityofCalifornia,Riverside)的工程師們表示,商用快速充電站會(huì)讓電動(dòng)汽車電池處于高溫、高電阻環(huán)境中,而此類環(huán)境會(huì)導(dǎo)致電池破裂、泄露并失去存儲(chǔ)的容量。為了解決該問(wèn)題,研究人員研發(fā)了一種在較低溫度下給電池充電的方法,從而降低了災(zāi)難性損害和存儲(chǔ)容量損失的風(fēng)險(xiǎn)。


(圖片來(lái)源:加州大學(xué)河濱分校)


電氣和計(jì)算機(jī)工程系教授MihriOzkan與MarlanandRosemaryBourns工程學(xué)院機(jī)械工程系教授CengizOzkan領(lǐng)導(dǎo)了一個(gè)小組,采用高速公路沿路安裝的快速充電樁為特斯拉汽車中的松下NCR18650B圓柱形鋰離子電池充電。


他們還采用了一個(gè)基于電池內(nèi)阻的快速充電算法,此種算法會(huì)干擾電子的流動(dòng)。電池的內(nèi)阻隨著溫度、充電狀態(tài)、電池壽命等因素的變化而變化,在充電過(guò)程中,出項(xiàng)高內(nèi)阻會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。


加州大學(xué)河濱分校電池團(tuán)隊(duì)的充電方式是一個(gè)自適應(yīng)系統(tǒng),能夠通過(guò)檢查電池充電時(shí)的內(nèi)阻來(lái)向電池學(xué)習(xí)。當(dāng)內(nèi)阻起用途時(shí),該充電方式就會(huì)停止工作,從而讓電池不損失充電容量。


(圖片來(lái)源:加州大學(xué)河濱分校)


在前13次充電循環(huán)中,兩種充電技術(shù)導(dǎo)致的電池存儲(chǔ)容量保持相似。然后,快速充電技術(shù)會(huì)導(dǎo)致電池容量衰減得更快,在40次充電循環(huán)后,電池只能保持60%的存儲(chǔ)容量。但是,采用內(nèi)阻充電方式為電池充電,在第40次充電循環(huán)時(shí),該電池仍可保持80%以上的容量。


保持80%的容量就已經(jīng)表明可充電鋰離子電池已經(jīng)達(dá)到使用壽命,無(wú)法用于大多數(shù)應(yīng)用。采用快速充電技術(shù)進(jìn)行充電的電池在25次充電循環(huán)后就達(dá)到了這一狀態(tài),而采用內(nèi)阻充電法充電的電池在36次充電循環(huán)后才達(dá)到這一狀態(tài)。


更糟糕的是,在60次充電循環(huán)后,采用快速充電法充電的電池外殼會(huì)破裂,電極和電解質(zhì)會(huì)暴露在空氣中,新增了起火或爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。60攝氏度/140華氏度的高溫會(huì)加速電池?fù)p壞和起火/爆炸的風(fēng)險(xiǎn),但是內(nèi)阻充電法會(huì)導(dǎo)致電池溫度更低,從而消除損壞。


目前,研究人員已經(jīng)為自適應(yīng)內(nèi)阻快速充電算法申請(qǐng)了專利,該算法可能會(huì)授權(quán)給電池和汽車制造商。與此同時(shí),加州大學(xué)河濱分校電池團(tuán)隊(duì)建議盡量減少使用商用快速充電樁,在電池耗盡之前就進(jìn)行充電,并防止過(guò)度充電。


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