鉅大LARGE | 點擊量：561次 | 2022年07月18日
恢復老化鋰電池并延長循環壽命
因目前鋰電池技術發展趨于穩定，促使便攜式電子設備及電動汽車產業蓬勃發展，造成全球有關鋰電池的需求量日益新增，然而長期使用鋰電池產品，將會使電池內部材料老化而導致蓄電量降低，導致產品使用一段時間后就須更換新的電池。目前市面常見的充電方法為定電流-定電壓(CC-CV)充電法，然而此充電法于定電流(CC)充電段即將結束時，會造成電池內部固態電解質介面(SEI)的生成，使電池內可循環的鋰離子損失，導致電池循環壽命下降。
大學凝態科學研究中心陳柏端等應用密度泛函理論有關磷酸鐵鋰(LiFePO4)電池內部鋰離子移動情形進行分析計算，建立一正弦波充電模型，此模型于充電過程中引入一負電壓來抑制鈍化層的生成。
研究人員以電動汽車用電池容量低于80%就需汰換的標準，來比較弦波充電法和傳統CC-CV充電法的電池電容量，并對電池以大電流充放電的方式來模擬電動汽車使用情境，由實驗結果可發現傳統CC-CV充電法于600次循環后就達80%容量，而使用弦波充電法的電池還有剩余95%的電容量，說明弦波充電法有關電池使用壽命上有延長的功效。
另外，有關從電動汽車上淘汰下來的電池以弦波充電法充電，也能夠提升最多18.7%的電容量。弦波充電于充電過程中，電池溫度上升最多9°C，且充電時間僅需傳統CC-CV充電法時間的一半，其表現皆優于傳統CC-CV充電法。
為驗證弦波充電法有關電池內部SEI膜阻抗的影響情形，研究人員利用電化學阻抗圖譜(EIS)對電池進行分析，結果顯示使用此充電法進行600次循環后的電池比起使用傳統CC-CV的電池，有效抑制了SEI膜的成長，并能保持和全新電池內部阻抗相近的水平，說明此充電法有關鋰電池內部材料結構的破壞情形較小，而能供應電池更長的使用壽命，故此充電法將供應鋰電池產品使用者更好的選擇。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
該論文作者為：Po-TuanChen,Fang-HaurYang,Zhong-TingCao,Jyun-MingJhang,Hong-MinGao,Mo-HuaYang,K.DavidHuang
