鉅大LARGE | 點擊量:581次 | 2021年08月30日
美國大學(xué)提議不要采用快充法給汽車電池充電 研發(fā)新充電方法
據(jù)外媒報道,美國加州大學(xué)河濱分校(theUniversityofCalifornia,Riverside)的工程師們表示,商用快速充電站會讓電動汽車電池處于高溫、高電阻環(huán)境中,而此類環(huán)境會導(dǎo)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(fā)了一種在較低溫度下給電池充電的辦法,從而降低了災(zāi)難性損害和存儲容量損失的風(fēng)險。
(:加州大學(xué)河濱分校)
電氣和計算機(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(nèi)阻的快速充電算法,此種算法會干擾電子的流動。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,在充電過程中,出項高內(nèi)阻會出現(xiàn)問題。
加州大學(xué)河濱分校電池團(tuán)隊的充電方式是一個自適應(yīng)系統(tǒng),能夠通過檢查電池充電時的內(nèi)阻來向電池學(xué)習(xí)。當(dāng)內(nèi)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。
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%
(: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)致的電池存儲容量保持相近。然后,快速充電技術(shù)會導(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,該電池仍可保持80%以上的容量。
保持80%的容量就已經(jīng)聲明可充電鋰離子電池已經(jīng)達(dá)到使用壽命,無法用于大多數(shù)使用。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破碎,電極和電解質(zhì)會暴露在空氣中,新增了起火或爆炸的風(fēng)險。60攝氏度/140華氏度的高溫會加速電池?fù)p壞和起火/爆炸的風(fēng)險,但是內(nèi)阻充電法會導(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了專利,該算法可能會授權(quán)給電池和汽車制造商。與此同時,加州大學(xué)河濱分校電池團(tuán)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(jìn)行充電,并戒備過度充電。