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美國大學提議不要采用快充法給汽車電池充電 研發新充電方法

鉅大LARGE  |  點擊量:576次  |  2021年08月30日  

據外媒報道,美國加州大學河濱分校(theUniversityofCalifornia,Riverside)的工程師們表示,商用快速充電站會讓電動汽車電池處于高溫、高電阻環境中,而此類環境會導致電池破碎、泄露并失去存儲的容量。為了解決該問題,研究人員研發了一種在較低溫度下給電池充電的辦法,從而降低了災難性損害和存儲容量損失的風險。


(:加州大學河濱分校)


電氣和計算機工程系教授MihriOzkan與MarlanandRosemarybourns工程學院機械工程系教授CengizOzkan領導了一個小組,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。


他們還采用了一個基于電池內阻的快速充電算法,此種算法會干擾電子的流動。電池的內阻隨著溫度、充電狀態、電池壽命等因素的變化而變化,在充電過程中,出項高內阻會出現問題。


加州大學河濱分校電池團隊的充電方式是一個自適應系統,能夠通過檢查電池充電時的內阻來向電池學習。當內阻起用途時,該充電方式就會停止工作,從而讓電池不損失充電容量。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
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-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

(:加州大學河濱分校)


在前13次充電循環中,兩種充電技術導致的電池存儲容量保持相近。然后,快速充電技術會導致電池容量衰減得更快,在40次充電循環后,電池只能保持60%的存儲容量。但是,采用內阻充電方式為電池充電,在第40次充電循環時,該電池仍可保持80%以上的容量。


保持80%的容量就已經聲明可充電鋰離子電池已經達到使用壽命,無法用于大多數使用。采用快速充電技術進行充電的電池在25次充電循環后就達到了這一狀態,而采用內阻充電法充電的電池在36次充電循環后才達到這一狀態。


更糟糕的是,在60次充電循環后,采用快速充電法充電的電池外殼會破碎,電極和電解質會暴露在空氣中,新增了起火或爆炸的風險。60攝氏度/140華氏度的高溫會加速電池損壞和起火/爆炸的風險,但是內阻充電法會導致電池溫度更低,從而消除損壞。


目前,研究人員已經為自適應內阻快速充電算法申請了專利,該算法可能會授權給電池和汽車制造商。與此同時,加州大學河濱分校電池團隊提議盡量減少使用商用快速充電樁,在電池耗盡之前就進行充電,并戒備過度充電。

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