p Estações comerciais de carregamento rápido submetem baterias de carros elétricos a altas temperaturas e alta resistência que podem causar rachaduras, vazar, e perder sua capacidade de armazenamento, escrevem engenheiros na Universidade da Califórnia, Riverside em um novo estudo publicado em Armazenamento de energia . Para remediar isso, os pesquisadores desenvolveram um método para carregar em temperaturas mais baixas com menos risco de danos catastróficos e perda de capacidade de armazenamento. p Mihri Ozkan, professor de engenharia elétrica e da computação e Cengiz Ozkan, professor de engenharia mecânica na Faculdade de Engenharia de Marlan e Rosemary Bourns, liderou um grupo que carregou um conjunto de baterias de íon-lítio cilíndricas Panasonic NCR 18650B descarregadas, encontrados em carros Tesla, usando o mesmo método de carregamento rápido da indústria que os carregadores rápidos encontrados ao longo de rodovias.

p Eles também carregaram um conjunto usando um novo algoritmo de carregamento rápido baseado na resistência interna da bateria, que interfere no fluxo de elétrons. A resistência interna de uma bateria varia de acordo com a temperatura, estado de carga, idade da bateria, e outros fatores. A alta resistência interna pode causar problemas durante o carregamento.

p O método de carregamento UC Riverside Battery Team é um sistema adaptativo que aprende com a bateria verificando sua resistência interna durante o carregamento. Ele descansa quando a resistência interna é ativada para eliminar a perda de capacidade de carga.

p Para os primeiros 13 ciclos de carregamento, as capacidades de armazenamento da bateria para ambas as técnicas de carregamento permaneceram semelhantes. Depois disso, Contudo, a técnica de carregamento rápido da indústria fez com que a capacidade diminuísse muito mais rápido - após 40 ciclos de carregamento, as baterias mantiveram apenas 60% de sua capacidade de armazenamento. As baterias carregadas usando o método de carregamento por resistência interna retiveram mais de 80% da capacidade após o 40º ciclo.

p A 80% da capacidade, As baterias recarregáveis ​​de íon de lítio chegaram ao fim de sua vida útil para a maioria das finalidades. As baterias carregadas usando o método de carregamento rápido da indústria alcançaram este ponto após 25 ciclos de carregamento, enquanto as baterias de método de resistência interna eram boas para 36 ciclos.

p "O carregamento industrial rápido afeta negativamente a vida útil das baterias de íon-lítio devido ao aumento da resistência interna das baterias, que por sua vez resulta na geração de calor, "disse o estudante de doutorado e co-autor Tanner Zerrin.

p Pior, após 60 ciclos de carregamento, as caixas de bateria do método da indústria racharam, expor os eletrodos e eletrólito ao ar e aumentar o risco de incêndio ou explosão. As altas temperaturas de 60 graus Celsius / 140 graus Fahrenheit aceleraram os danos e os riscos.

p "Perda de capacidade, danos químicos e mecânicos internos, e o alto calor de cada bateria são as principais preocupações de segurança, especialmente considerando que há 7, 104 baterias de íon-lítio em um Tesla Model S e 4, 416 em um Tesla Model 3, "Mihri Ozkan disse.

p O carregamento da resistência interna resultou em temperaturas muito mais baixas e nenhum dano.

p "Nosso algoritmo de carregamento rápido adaptável alternativo reduziu o enfraquecimento da capacidade e eliminou fraturas e alterações na composição das células da bateria comercial, "Cengiz Ozkan disse.

p "O carregamento rápido adaptativo proposto fornece uma nova perspectiva para o projeto de tecnologia de carregamento rápido para veículos elétricos com melhor desempenho de segurança e vida útil da bateria mais longa, "Bo Dong, disse um estudante de doutorado e co-autor do artigo.

p Os pesquisadores solicitaram uma patente sobre o algoritmo de carregamento rápido de resistência interna adaptativa que poderia ser licenciado por fabricantes de baterias e automóveis. Enquanto isso, a equipe de bateria UCR recomenda minimizar o uso de carregadores comerciais rápidos, recarregar antes que a bateria esteja completamente descarregada, e prevenção de sobrecarga.