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美國大學建議不要采用快充法給汽車電池充電 研發新充電方法

來源:蓋世汽車 瀏覽次數:762 發布日期:2020-04-27

據外媒報道,美國加州大學河濱分校(the University of California, 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裂、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方法,從而降低了災難性損害和存儲容量損失的風險。


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(圖片來源:加州大學河濱分校)

電氣和計算機工程系教授Mihri Ozkan與Marlan and Rosemary Bourns工程學院機械工程系教授Cengiz Ozkan領導了一個小組,采用高速公路沿路安裝的快速充電樁特斯拉汽車中的松下NCR 18650B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,出項高內阻會產生問題。

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。當內阻起作用時,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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(圖片來源: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似。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%的容量就已經表明可充電鋰離子電池已經達到使用壽命,無法用于大多數應用。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裂,電極和電解質會暴露在空氣中,增加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建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,并防止過度充電。

標簽:  動力電池
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