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新能源汽车快速充电难题有解了?另类思路高温快充能否成为主流?
[发布时间]:2019年11月1日 [来源]: [点击率]:723
【导读】: 电动汽车快充一直是人们没有很好解决的一个痛点,而近日又科学家通过一种新型动力电池原型很好的解决了该问题。  宾夕法尼亚州立大学的化学工程师们,介绍了他们的新型 EV 动力电池原型。通过将其短暂加热...

  电动汽车快充一直是人们没有很好解决的一个痛点,而近日又科学家通过一种新型动力电池原型很好的解决了该问题。

  宾夕法尼亚州立大学的化学工程师们,介绍了他们的新型 EV 动力电池原型。通过将其短暂加热至 140 ℉(60 ℃)、然后迅速冷却至环境温度,其能够在 10 分钟内完成快充。

  据悉,当前锂离子电池在为智能手机、笔记本电脑、汽车和卡车等领域得到了普遍的应用。但随着时间的发展,电池将会遇到一系列的问题,尤其是可能导致电芯断路的晶枝的形成。

  另一方面,电池充电时的环境温度也很重要。如果太冷,锂离子将在电池样机上呈尖峰状(又称 Lithium Plating / 锂镀),导致电池出现退化和增加使用的风险。

  尽管在较高温度下的充电更加有效,但同样需担心电池退化的问题。宾夕法尼亚州立大学化学与材料工程科学教授 Chao-Yang Wang 表示:

  在 60 ℃ 的极端温度下操作,是被电池行业所严厉禁止的。这不仅对材料造成了风险,还会大幅缩减电池的寿命。好消息是,他们找到了高温快充的新方法。

  这种经过设计的新型 EV 动力电池原型,仅需加热 10 分钟,即可达到 60℃(140℉),然后迅速冷却至环境温度。

  其通过一种薄镍实现,该镍箔的一端连接到负极端子、另一端则延伸到电池之外,从而形成了第三端。电子可流经镍箔,在短短 30 秒内加热电池。

  为了后续的冷却,研究团队也想了很多方法。包括借助风扇,使之在 49~60℃(120~140℉)温度范围内充电并快速冷却,从而避免锂镀。

  结果是,其能够在 1700 个循环中进行快速充放电。作为对比,普通 EV 电池只能在加热至 20℃(68℉)时,持续 60 次循环。

  Wang 表示说:他们证明了可在 10 分钟内,为续航 200~300 英里(320~480 公里)的电动汽车完成充电,并维持 2500 个充电周期,相当于 50 万英里(80 万公里)的行程。

  不过在投入实际使用前,仍有许多工作要做,比如确定这种电池是完全可扩展的、甚至进一步缩短高温快充所需的时间。有关这项研究的详情,已发表在近日出版的《焦耳》(Joule)期刊上。

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