中國粉體網(wǎng)訊 組成鋰電池組的許多電池并不都是一樣的;一些電池會比其他電池更快退化和失效。有鑒于此,美國斯坦福大學(xué)在一項最新研究中指出,如果每個電池都得到單獨的充電處理,那么整個電池的壽命就會大大延長。
研究人員指出,有許多原因會導(dǎo)致電池組中的個別電池可能退化得比其他電池更快。也許是制造或材料方面存在差異,又也許是有些電池比其他電池暴露在更多的熱源中,或者位于更難冷卻的位置。但不管怎樣,單個電池的平均壽命一般都比電池組長。
該研究論文的作者、斯坦福大學(xué)Doerr可持續(xù)發(fā)展學(xué)院能源科學(xué)工程助理教授Simona Onori表示:“如果不妥善處理,電池單元之間的異質(zhì)性會損害電池組的壽命、健康和安全,并誘發(fā)電池組的早期故障!
眾所周知,快速充放電對電池單元來說是一種壓力,雖然它們的設(shè)計是為了承受這種壓力,但在這些時刻,較弱的電池往往受損和退化得最快。因此,斯坦福大學(xué)的研究小組想知道,以同樣的速度給所有電池單元充電的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)是否會加速電池的損壞。
為此,研究人員設(shè)計了一個計算機模型,并進行了大量的模擬。他們比較了標(biāo)準(zhǔn)的以及設(shè)定不同速率的充電方法,以驗證他們的想法。這里的理論是,只有“最強壯”的電池才能承受最高的壓力;已經(jīng)開始提前退化的電池應(yīng)被更溫和地對待,希望能延長它們的壽命。
該團隊發(fā)現(xiàn),通過單獨設(shè)置每個電池的充電速率,他們可以最大限度地減少溫度升高和電池退化,從而使這些電池組比標(biāo)準(zhǔn)充電的電池至少多出20%的壽命。這項研究成果已于近期發(fā)表在了《IEEE控制系統(tǒng)技術(shù)匯刊》上。
研究人員說,他們的充電模型可以很容易地面向現(xiàn)有的電動汽車設(shè)計推出,或用于指導(dǎo)下一代電池管理系統(tǒng)的開發(fā)。
他們還建議,同樣的模型可以應(yīng)用于放電周期,對較弱的電池要求較少,對較強的電池要求較多,以進一步提高電池組的壽命。
“鋰離子電池已經(jīng)在很多方面改變了世界,”O(jiān)nori說,“重要的是,我們要盡可能多地從這項變革性技術(shù)及其后續(xù)技術(shù)中得到好處。”
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/長安)
注:圖片非商業(yè)用途,存在侵權(quán)請告知刪除!