电池组衰减速度太快?全新充电方法可使锂电池组寿命至少延长20%

黄君芝2022-11-24 19:19

组成锂电池组的许多电池并不都是一样的;一些电池会比其他电池更快退化和失效。有鉴于此,美国斯坦福大学在一项最新研究中指出,如果每个电池都得到单独的充电处理,那么整个电池的寿命就会大大延长。

研究人员指出,有许多原因会导致电池组中的个别电池可能退化得比其他电池更快。也许是制造或材料方面存在差异,又也许是有些电池比其他电池暴露在更多的热源中,或者位于更难冷却的位置。但不管怎样,单个电池的平均寿命一般都比电池组长。

该研究论文的作者、斯坦福大学Doerr可持续发展学院能源科学工程助理教授Simona Onori表示:“如果不妥善处理,电池单元之间的异质性会损害电池组的寿命、健康和安全,并诱发电池组的早期故障。”

众所周知,快速充放电对电池单元来说是一种压力,虽然它们的设计是为了承受这种压力,但在这些时刻,较弱的电池往往受损和退化得最快。因此,斯坦福大学的研究小组想知道,以同样的速度给所有电池单元充电的标准技术是否会加速电池的损坏。

为此,研究人员设计了一个计算机模型,并进行了大量的模拟。他们比较了标准的以及设定不同速率的充电方法,以验证他们的想法。这里的理论是,只有“最强壮”的电池才能承受最高的压力;已经开始提前退化的电池应被更温和地对待,希望能延长它们的寿命。

该团队发现,通过单独设置每个电池的充电速率,他们可以最大限度地减少温度升高和电池退化,从而使这些电池组比标准充电的电池至少多出20%的寿命。这项研究成果已于近期发表在了《IEEE控制系统技术汇刊》上。

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研究人员说,他们的充电模型可以很容易地面向现有的电动汽车设计推出,或用于指导下一代电池管理系统的开发。

他们还建议,同样的模型可以应用于放电周期,对较弱的电池要求较少,对较强的电池要求较多,以进一步提高电池组的寿命。

“锂离子电池已经在很多方面改变了世界,”Onori说,“重要的是,我们要尽可能多地从这项变革性技术及其后续技术中得到好处。”

来源:财联社

作者:黄君芝

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