快速充电会损坏电动汽车电池

加利福尼亚大学河滨分校的工程师在《能源存储》上发表的一项新研究中写道，商业快速充电站会使电动汽车电池经受高温和高电阻，这可能导致它们破裂，泄漏并失去其存储能力。为了解决这个问题，研究人员开发了一种在较低温度下充电的方法，该方法可降低灾难性损坏和存储容量损失的风险。

Marlan和RosemaryBourns工学院的电气和计算机工程教授MihriOzkan以及机械工程教授CengizOzkan领导的小组为特斯拉发现的一组已放电的PanasonicNCR18650B圆柱形锂离子电池充电汽车，使用与高速公路上的快速充电器相同的行业快速充电方法。

工业标准快速充电前后的电动汽车电池。图片来源：OzkanLab/UCR

他们还根据电池的内阻，使用新的快速充电算法为一组电池充电，这会干扰电子的流动。电池的内阻会根据温度，充电状态，电池寿命和其他因素而波动。高内阻会在充电过程中引起问题。

UCRiverside电池组充电方法是一种自适应系统，可通过在充电过程中检查电池的内阻来从电池中学习。当内部电阻开始起作用时，它将保持静止以消除充电容量的损失。

在最初的13个充电周期中，两种充电技术的电池存储容量保持相似。但是，此后，行业快速充电技术导致容量下降得更快，在40个充电周期后，电池仅保留了其存储容量的60％。在第40个循环后，使用内部电阻充电方法充电的电池可保持80％以上的容量。

可充电锂离子电池在80％的容量下已达到大多数用途的使用寿命。使用工业快速充电方法充电的电池在经过25个充电周期后达到了这一点，而内部电阻方法的电池则可以连续使用36次。

工业用充电容量与内部电阻充电的电动汽车电池之间的差异。图片来源：Sebastian等

博士生和合著者TannerZerrin表示：“由于电池的内阻增加，工业快速充电会对锂离子电池的寿命产生不利影响”。

更糟糕的是，经过60个充电周期后，工业用电池盒破裂，电极和电解质暴露在空气中，增加了着火或爆炸的危险。60摄氏度/140华氏度的高温加速了损害和风险。

“每个电池的容量损失，内部化学和机械损坏以及高热量是主要的安全问题，特别是考虑到特斯拉ModelS中有7,104个锂离子电池，特斯拉Model3中有4,416，”MihriOzkan说。

电动汽车电池，经过工业标准快速充电后会发生化学损坏。（图片来源：OzkanLab/UCR）

内部电阻充电导致温度低得多，并且没有损坏。

CengizOzkan表示：“我们的替代性自适应快速充电算法减少了容量衰减，并消除了商用电池单元中的破裂和成分变化。”

“建议的自适应快速充电为电动汽车的快速充电技术的设计提供了一个新颖的视角，该技术具有更好的安全性能和更长的电池寿命，”博士生和论文的共同作者博东说。

研究人员已经申请了自适应内阻快速充电算法的专利，该专利可以由电池和汽车制造商授权。同时，UCR电池组建议尽量减少使用商用快速充电器，在电池完全耗尽之前进行充电，并防止过度充电。

来源：加州大学河滨分校

文章由易车号作者提供