Naukowcy z Centrum Helmholtza sprawdzili wpływ metody ładowania ogniw Li-ion na proces ich starzenia. Badaczom udało się dowieść, że ładowanie wykorzystujące pulsację o wysokiej częstotliwości może spowolnić degradację i wydłużyć czas życia dwukrotnie w stosunku do ogniw, które ładowano klasycznie, z wykorzystaniem stałego natężenia.
Aktualizacja 2024/04/12, godz. 12.44: zaktualizowaliśmy tekst na podstawie samej pracy naukowej, którą wskazał nam Czytelnik, Pan Łukasz M. Usunęliśmy fragment o niższej mocy, który wywnioskowaliśmy na podstawie komunikatu prasowego.
Ładowanie pulsacyjne to dłuższe życie ogniw Li-ion
Ogniwa wielokrotnego użytku można ładować za pomocą kilku metod: CC – stałym natężeniem, CV – stałym napięciem ze zmieniającym się natężeniem, CP – stałą mocą z dużym natężeniem na początku i spadającym w trakcie procesu a rosnącym napięciem. W wypadku ogniw/baterii Li-ion najpopularniejsza jest metoda CCCV, w ramach której uzupełnianie energii zaczyna się od stałego natężenia, by pod koniec procesu przejść na metodę stałego napięcia, ewentualnie CPCV, w ramach której przez pewien czas utrzymywana jest stała moc ładowania (vide: litera „P”).
Ładowanie pulsacyjne stosowane było już w wypadku klasycznych akumulatorów ołowiowych, modulowanie natężenia (czytaj: uderzenia prądem) pozwalały na pozbycie się wyników reakcji elektrod z elektrolitem bez uszkadzania ogniw. Centrum Helmholtza przetestowało, że przy ogniwach Li-ion z katodami nikiel-kobalt-mangan (NCM523) efekty są równie korzystne. Warstwa pasywacji jest cieńsza i wiąże mniej jonów litu, a elektrody nie ulegają tak dużym uszkodzeniom (kruszeniu), jak w przypadku metody CC (źródło).
Badacze wykorzystywali uderzenia natężenia o wysokiej częstotliwości, okazało się, że najlepsze efekty z komercyjnie dostępnymi ogniwami Li-ion daje fala prostokątna, tj. szybkie przełączanie między jest-nie ma-jest-… albo więcej-mniej-więcej-… Ładowanie pulsacyjnie wydłużało dwukrotnie czas życia ogniw do czasu ich zaplanowanego kresu żywota, czyli spadku pojemności do 80 procent pojemności fabrycznej.
Nota od redakcji Elektrowozu: mamy wrażenie, że niektórzy chińscy producenci telefonów od dawna stosują tę metodę ładowania…
