新的锂离子电池可以充电快5倍。

新的锂离子电池可以充电快5倍。

研究人员在WMG在华威大学已经开发出一种新的直接,锂离子电池内部温度和电极电位,发现电池可以充电到五倍比目前推荐的充电限制速度的精确测试。

这种新技术在电池正常工作的同时在现场工作,不会妨碍电池的性能,并且已经在标准的商用电池上进行了测试。这种新技术将使电池材料科学、灵活的电池充电率、新电池材料/技术的热和电工程的进展,它有助于设计高性能应用的能量储存系统,如赛车和电网平衡。

如果电池过热,就有可能造成严重的损害,特别是电解液,甚至会导致电解质分解成气体而不是易燃的危险状态,造成很大的压力积聚。阳极的充电会导致这么多锂电镀形成金属枝晶和最终刺破造成阴极和随后的灾难性故障内部短路的分离器。

为了避免这种情况,制造商规定电池的最大充电速率或强度是基于他们认为至关重要的温度和潜在的水平来避免的。然而,到目前为止,电池内部温度测试(以及获取每个电极电势的数据)已被证明是不可能的或不切实际的,但对电池性能没有显著影响。

制造商不得不依赖有限的外部设备。这种方法显然无法提供精确的读数,这使得制造商对电池的最大充电速度或强度给予非常保守的限制,以确保电池没有损坏或最坏的情况下遭受灾难性的失败。

然而,研究人员在WMG在华威大学已经开发出一种新的方法,允许直接的范围、高度精确的内部温度和“为各种格式和目标的锂离子电池电极“状态监测。这些方法可用于电池正常运行而不妨碍其性能,并已在商用汽车级电池上进行了测试。通过这种方法获得的数据比外部传感和WMG已经能够确定,商用锂电池可今天更加精确可比目前推荐的最大速率更快的充电电荷的至少五倍。

tazdin博士amietszajew WMG研究员华威大学博士tazdin amietszajew,WMG的研究员谁领导这项研究,说:

“这可能会给赛车等领域带来巨大的好处,这将有利于推动性能极限,但它也为消费者和能源存储提供商创造了巨大的机会。更快的充电总是以牺牲电池的整体寿命为代价,但是许多消费者都欢迎在短时间内快速充电,然后在其他时间切换到标准充电周期的能力。在充电策略上有这种灵活性,甚至有可能使用户受益于电力公司寻求利用与电网相连的车辆平衡电网供应的经济刺激措施。

“这种技术现在可以应用于商用电池,但我们需要确保车辆上的电池管理系统,以及用于电动汽车的基础设施,能够容纳可变的充电速率,其中包括这些新的更精确的配置文件/限制”。

WMG的研究人员开发的这种新的直接原位电池检测采用微型参考电极和光纤布拉格光栅(FBG)技术穿过定制的应变保护层。聚全氟乙丙烯(FEP)外层皮肤应用在纤维、添加腐蚀性电解质的化学保护。其结果是能够与电池的所有关键部件直接接触,并能承受电池操作过程中产生的电气、化学和机械应力,同时还能实现精确的温度和潜在读数。

WMG副教授Rohit Bhagat博士曾经研究人员在纸上说:

“这种方法给我们提供了一种新的仪器设计用于商业18650?细胞,减少不良和以前不可避免的改变细胞的几何形状。该装置包括一个与光纤温度传感器耦合的现场参考电极。我们相信,类似的技术也可以开发用于袋细胞。”

“我们在WMG的研究小组一直致力于多项技术解决这个问题,这是我们首次出版。我们希望在明年内出版我们的其他创新方法,以应对这一挑战。”

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