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美国大学建议不要采用快充法给汽车电池充电 研发新充电方法

来源:盖世汽车 浏览次数:356 发布日期:2020-04-27

据外媒报道,美国加州大学河滨分校(the University of California, Riverside)的工程师们表示,商用快速充电站会让电动汽车电池处于高温、高电阻环境中,而此类环境会导致电池破裂、泄露并失去存储的容量。为了解决该问题,研究人员研发了一种在较低温度下给电池充电的方法,从而降低了灾难性损害和存储容量损失的风险。


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(图片来源:加州大学河滨分校)

电气和计算机工程系教授Mihri Ozkan与Marlan and Rosemary Bourns工程学院机械工程系教授Cengiz Ozkan领导了一个小组,采用高速公路沿路安装的快速充电桩特斯拉汽车中的松下NCR 18650B圆柱形锂离子电池充电。

他们还采用了一个基于电池内阻的快速充电算法,此种算法会干扰电子的流动。电池的内阻随着温度、充电状态、电池寿命等因素的变化而变化,在充电过程中,出项高内阻会产生问题。

加州大学河滨分校电池团队的充电方式是一个自适应系统,能够通过检查电池充电时的内阻来向电池学习。当内阻起作用时,该充电方式就会停止工作,从而让电池不损失充电容量。

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(图片来源:加州大学河滨分校)

在前13次充电循环中,两种充电技术导致的电池存储容量保持相似。然后,快速充电技术会导致电池容量衰减得更快,在40次充电循环后,电池只能保持60%的存储容量。但是,采用内阻充电方式为电池充电,在第40次充电循环时,该电池仍可保持80%以上的容量。

保持80%的容量就已经表明可充电锂离子电池已经达到使用寿命,无法用于大多数应用。采用快速充电技术进行充电的电池在25次充电循环后就达到了这一状态,而采用内阻充电法充电的电池在36次充电循环后才达到这一状态。

更糟糕的是,在60次充电循环后,采用快速充电法充电的电池外壳会破裂,电极和电解质会暴露在空气中,增加了起火或爆炸的风险。60摄氏度/140华氏度的高温会加速电池损坏和起火/爆炸的风险,但是内阻充电法会导致电池温度更低,从而消除损坏。

目前,研究人员已经为自适应内阻快速充电算法申请了专利,该算法可能会授权给电池和汽车制造商。与此同时,加州大学河滨分校电池团队建议尽量减少使用商用快速充电桩,在电池耗尽之前就进行充电,并防止过度充电。

标签:  动力电池
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