W portalu ScienceDirect pojawił się ciekawy artykuł na temat szybkiego ładowania baterii litowo-jonowych. Naukowcy twierdzą, że udało im się dokonać przełomu, który pozwoli na skrócenie czasu ładowania elektryków nawet pięciokrotnie! Bez wnikania w chemię ogniw elektrycznych – wystarczyły sensory sprawdzające stan elektrod i temperaturę ogniwa.

Szybkie ładowanie baterii – jaki problem trzeba rozwiązać?

Współczesne baterie w samochodach elektrycznych ładowane są z mocami 50-120 kilowatów. Ładowarki są w stanie obsłużyć więcej, ale zbyt duża moc przyłożona do ogniw powoduje, że zaczynają się one nagrzewać i gwałtownie przyspiesza proces ich degradacji (czyli wzrost dendrytów).

Żeby więc ładować baterie szybko i bezpiecznie, powinniśmy monitorować temperaturę każdego z ogniw osobno oraz zachowanie się elektrod w zależności od przyłożonego napięcia – i obniżać moc ładowania w przypadku przekroczenia któregoś z krytycznych parametrów, na przykład temperatury.

> Test: Nissan Leaf (2018) w rękach Bjorna Nylanda [YouTube]

Niestety, pomiar obu parametrów wewnątrz ogniwa jest niewykonalny bez zaburzania jego funkcjonowania. Dlatego producenci obniżają parametry ładowania do bezpiecznych, uśrednionych wartości. Czyli właśnie do 50-120 kilowatów w wypadku baterii samochodowych o pojemnościach 15-100 kWh.

Jest przełom? +350 kilometrów w 10 minut?

Naukowcom udało się jednak przeprowadzić precyzyjne pomiary dla komercyjnie dostępnych ogniw 18650 (paluszków) podczas ładowania. Okazało się, że maksymalne napięcie ładowania w niektórych ogniwach może zostać podniesione nawet 6,7 raza ponad to, co deklaruje producent.

Opracowany przez badaczy zestaw sensorów i dopasowany do niego protokół komunikacji sprawił, że czas ładowania skrócono pięciokrotnie, wyciskając z ogniw wszystko to, co było możliwe – ale bez przekraczania granicy bezpieczeństwa.

> Nissan Leaf vs Volkswagen e-Golf [FORUM] – co wybrać, który samochód lepszy?

Jak interpretować te dane? Otóż jeśli samochód elektryczny Tesla Model S 60 ładuje się z mocą 90 kilowatów i zyskuje w ten sposób 71 kilometrów zasięgu po 10 minutach ładowania, to przy zastosowaniu powyższej metody w tym samym czasie zyskałby około 350 kilometrów zasięgu!

Na ilustracji: porównanie czasów ładowania Tesla Model S na różnych ładowarkach (c) Bjorn Nyland / YouTube

Warto przeczytać: Understanding the limits of rapid charging using instrumented commercial 18650 high-energy Li-ion cells

|REKLAMA|




|/REKLAMA|

Prezydent podpisał Ustawę o elektromobilności!

To może Cię zainteresować
Ocena ogólna
Ocena Czytelników
[Suma: 1 głosów Średnia: 4]