Нов метод на зареждане увеличава живота на батериите с 20%

Тайната на дългия живот на батериите в акумулаторния блок на електромобилите може да се окаже начинът на промяна силата на зарядния ток, които се подава на всеки захранващ елемент на този блок. Компютърното моделиране, извършено от специалистите на Станфордския университет показва, че чрез специфична промяна в силата на тока е възможно осезателно да се забави деградацията на литий-йонните захранващи елементи в батерията. Този подход дава възможност за много по-ефективното използване на клетките на батериите дори и при използването на най-новите технологии за бързо зареждане.

Причините, поради което отделните клетки в една батерия стават по-малко производителни в сравнение с останалите са много: малките разлики при производствения процес или в използваните вещества, разликата в работните температури, различното разположение на самите клетки и т.н. Но при всички случаи отделният елемент има много по-дълъг живот в сравнение с цялата батерия, а по-слабите елементи влошават работата на цялата акумулаторна батерия.

Бързото зареждане и разреждане са голямо натоварване на батерията, която спокойно издържа подобен режим на работа, но нейните най-слаби елементи се износват и деградират по-бързо. Екип изследователи от Станфорд си зададе въпроса, дали стандартният метод на зареждане на всички елементи на една батерия, не съкращава нейния технологичен живот.

Те са създали компютърен модел, който им е дал възможност да намерят отговора на този въпрос за съвсем кратко време и едновременно с това е показал най-високото към днешен ден ниво на детайлност на физическото и химическото състояние на литий-йонната батерия, както и на промените, които се дължат на стреса от бързото зареждане и разреждане.

На базата на това компютърно моделиране те предложиха нова засега само теория, според която е очевидно, че най-устойчивите елементи на една батерия трябва да бъдат подложени на най-голямо натоварване, а най-слабите, които вече са започнали да се разрушават – на най-слабо. Компютърният модел показва, че по този начин технологичният живот на акумулаторните батерии за електромобилите ще се удължи минимум с 20%. Дори и ако зареждането става много често, при това с използването на технология за бързо зареждане.

Според професор Симона Онори, която е старши автор на публикуваната наскоро научна работа, новият модел е съвсем лесно да бъде приложен в конструкцията на всички съвременни електромобили, като е възможно и неговото използване в акумулаторните батерии от следващо поколение, в които мониторингът на деградацията на отделните елементи на батерията се осъществява от вградена в нея несложна електроника.

Работата на екипа от Станфорд е вдъхновена от изявлението на Tesla от 2020 г., че компанията усилено работи върху акумулаторен блок за електромобили с батерии, осигуряващи пробег от един милион мили, след което подобно на батериите в смартфоните, неговата функционалност започва бързо да намалява. Възможно е именно Станфорд да направи така, че на пазара да се появят електромобили, които надхвърлят стандартната към днешен ден гаранция за електрическите автомобили: 100 хил. мили или 8 години гарантирана работа на акумулаторния блок.