新研究发现以不同速率为锂离子电池充电可延长电动汽车电池组使用寿命

斯坦福大学的研究人员设计了一种新方法，可以使锂离子电池组的使用寿命更长，并减少快速充电造成的劣化。这项研究发表在IEEE Transactions on Control Systems Technology 上。新研究表明，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。

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努力都集中在改进单节电池的设计、材料和制造上，其前提是，电池组的好坏取决于其最弱的电池。这项新研究首先认识到，虽然薄弱环节是不可避免的——因为制造缺陷，而且由于一些电池在受到热等压力时比其他电池降解得更快——但它们不需要降低整个电池组。关键是根据每个电池的独特容量调整充电速率，以避免故障。

新研究的部分动力可以追溯到电动汽车公司特斯拉 2020 年宣布的“百万英里电池”工作。这将是一种能够为汽车供电 100 万英里或更长的电池.

这种电池将超过汽车制造商对电动汽车电池 8 年或 100,000 英里的典型保修期。尽管电池组的使用寿命通常会超过保修期，但如果更换昂贵的电池组变得越来越少，消费者对电动汽车的信心可能会得到增强。在数千次充电后仍能保持电量的电池还可以为长途卡车的电气化和采用车辆到电网系统提供便利，在该系统中，电动汽车电池将为电网存储和分配可再生能源.

相关研究集中在单个锂离子电池上，它们通常不会像完整的电池组那样快速地失去充电容量。

出于好奇，Onori 和她实验室的两名研究人员——博士后学者 Vahid Azimi 和博士生 Anirudh Allam——决定研究对现有电池类型的创造性管理如何提高可能包含数百或数千个电池的完整电池组的性能和使用寿命.

作为第一步，研究人员制作了一个电池行为的高保真计算机模型，该模型准确地代表了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展开，而另一些则需要数月甚至数年。获 取 更多前沿科技?研究 进展访问：https://byteclicks.com

使用该模型运行模拟表明，现代电池组可以通过接受其组成电池之间的差异来优化和控制。Onori 及其同事设想他们的模型将在未来几年用于指导电池管理系统的开发，这些系统可以很容易地部署在现有的车辆设计中。

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