美國加州大學(xué)河濱分校(the University of California, Riverside)的工程師們表示,商用快速充電站會(huì )讓電動(dòng)汽車(chē)電池處于高溫、高電阻環(huán)境中,而此類(lèi)環(huán)境會(huì )導致電池破裂、泄露并失去存儲的容量。為了解決該問(wèn)題,研究人員研發(fā)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(fēng)險。
電氣和計算機工程系教授Mihri Ozkan與Marlan and Rosemary Bourns工程學(xué)院機械工程系教授Cengiz Ozkan領(lǐng)導了一個(gè)小組,采用高速公路沿路安裝的快速充電樁為特斯拉汽車(chē)中的松下NCR 18650B圓柱形鋰離子電池充電。
他們還采用了一個(gè)基于電池內阻的快速充電算法,此種算法會(huì )干擾電子的流動(dòng)。電池的內阻隨著(zhù)溫度、充電狀態(tài)、電池壽命等因素的變化而變化,在充電過(guò)程中,出項高內阻會(huì )產(chǎn)生問(wèn)題。
加州大學(xué)河濱分校電池團隊的充電方式是一個(gè)自適應系統,能夠通過(guò)檢查電池充電時(shí)的內阻來(lái)向電池學(xué)習。當內阻起作用時(shí),該充電方式就會(huì )停止工作,從而讓電池不損失充電容量。
在前13次充電循環(huán)中,兩種充電技術(shù)導致的電池存儲容量保持相似。然后,快速充電技術(shù)會(huì )導致電池容量衰減得更快,在40次充電循環(huán)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(huán)時(shí),該電池仍可保持80%以上的容量。
保持80%的容量就已經(jīng)表明可充電鋰離子電池已經(jīng)達到使用壽命,無(wú)法用于大多數應用。采用快速充電技術(shù)進(jìn)行充電的電池在25次充電循環(huán)后就達到了這一狀態(tài),而采用內阻充電法充電的電池在36次充電循環(huán)后才達到這一狀態(tài)。
更糟糕的是,在60次充電循環(huán)后,采用快速充電法充電的電池外殼會(huì )破裂,電極和電解質(zhì)會(huì )暴露在空氣中,增加了起火或爆炸的風(fēng)險。60攝氏度/140華氏度的高溫會(huì )加速電池損壞和起火/爆炸的風(fēng)險,但是內阻充電法會(huì )導致電池溫度更低,從而消除損壞。
目前,研究人員已經(jīng)為自適應內阻快速充電算法申請了專(zhuān)利,該算法可能會(huì )授權給電池和汽車(chē)制造商。與此同時(shí),加州大學(xué)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(jìn)行充電,并防止過(guò)度充電。

