斯坦福大学发现新方法 可延长电动汽车电池包的使用寿命-今头条

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据外媒报道，斯坦福大学的研究人员设计出新方法，可以延长锂离子电池包的使用寿命，并减少快速充电造成的退化。

图片来源：斯坦福大学

该研究展示了如何积极管理流向电池组中每个电池的电流量，而不是均匀地输送电荷，可以最大限度地减少磨损，从而使每个电芯都可以有效延长使用寿命。

根据斯坦福大学教授和高级研究作者Simona Onori的说法，初步模拟表明，采用新技术管理的电池可以处理至少20%的充放电循环，即使是频繁的快速充电，也会给电池带来额外的压力。

此前，大多数延长电动汽车电池寿命的研究都集中在改进单节电芯的设计、材料和制造上，因为研究人员认为电池包的好坏取决于其最弱的电池。而新研究首先认识到，由于制造缺陷，以及部分电芯在受到热等压力时比其他电芯退化得更快，因此根据每个电芯的容量调整充电速率，可避免故障发生。

斯坦福大学可持续发展学院能源科学工程助理教授Onori表示：“如果处理不当，电池间的异质性可能会损害电池包的寿命、健康和安全性，并导致电池包在早期就出现故障。我们的方法是使电池包中每个电芯的能量均衡，使所有电芯以平衡方式达到最终的目标充电状态，并提高电池包的使用寿命。”

首先，研究人员制作了一个电池行为的高保真计算机模型，该模型可准确地代表电池在其使用寿命期间发生的物理和化学变化。其中一些变化会在几秒钟或几分钟内发生，而另一些则需要数月甚至数年。

斯坦福能源控制实验室主任Onori表示：“据我们所知，以前没有研究使用过我们创建的那种高保真、多时间尺度的电池模型。”

使用该模型运行模拟表明，现代电池包可以通过接受其组成内部间的差异来优化和控制。Onori及其同事计划将在未来几年使用该模型指导电池管理系统的开发，以部署在现有的车辆设计中。

Onori称，除了电动汽车外，几乎所有会对电池包产生压力的应用都将受益于该模型，例如具有垂直起降功能的电动飞机（eVTOL）。部分公司希望在未来十年内将这种飞机用作空中出租车，并提供城市空中交通服务。此外，可充电锂离子电池的其他应用，包括专用航空和可再生能源的大规模储存都可以获益。