新型EV動力電池原型可在高溫下實現10分鐘快充
發布時間:2019-11-01 來源:中國電池聯盟     分享到:

盡管特斯拉憑借過人的技術和超充網點建設,讓電動汽車用戶享受到了便捷的綠色出行,但EV行業的最大短板,依然體現在動力電池上。好消息是,賓夕法尼亞州立大學的化學工程師們,剛剛介紹了他們的新型EV動力電池原型。通過將其短暫加熱至140 ℉(60 ℃)、然后迅速冷卻至環境溫度,其能夠在10分鐘內完成快充。

據悉,當前鋰離子電池在為智能手機、筆記本電腦、汽車和卡車等領域得到了普遍的應用。但隨著時間的發展,電池將會遇到一系列的問題,尤其是可能導致電芯斷路的晶枝的形成。

另一方面,電池充電時的環境溫度也很重要。如果太冷,鋰離子將在電池樣機上呈尖峰狀(又稱 Lithium Plating / 鋰鍍),導致電池出現退化和增加使用的風險。

盡管在較高溫度下的充電更加有效,但同樣需擔心電池退化的問題。賓夕法尼亞州立大學化學與材料工程科學教授 Chao-Yang Wang 表示:在60 ℃的極端溫度下操作,是被電池行業所嚴厲禁止的。這不僅對材料造成了風險,還會大幅縮減電池的壽命。好消息是,他們找到了高溫快充的新方法。

這種經過設計的新型EV動力電池原型,僅需加熱10分鐘,即可達到60℃(140℉),然后迅速冷卻至環境溫度。

其通過一種薄鎳實現,該鎳箔的一端連接到負極端子、另一端則延伸到電池之外,從而形成了第三端。電子可流經鎳箔,在短短30秒內加熱電池。

為了后續的冷卻,研究團隊也想了很多方法。包括借助風扇,使之在49~60℃(120~140℉)溫度范圍內充電并快速冷卻,從而避免鋰鍍。

結果是,其能夠在1700個循環中進行快速充放電。作為對比,普通 EV 電池只能在加熱至20℃(68℉)時,持續60次循環。

Wang表示說:他們證明了可在10分鐘內,為續航200~300英里(320~480公里)的電動汽車完成充電,并維持2500個充電周期,相當于50萬英里(80萬公里)的行程。

不過在投入實際使用前,仍有許多工作要做,比如確定這種電池是完全可擴展的、甚至進一步縮短高溫快充所需的時間。有關這項研究的詳情,已發表在近日出版的《焦耳》(Joule)期刊上。

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