新的充电方法可以将电池寿命延长至少20%

组成锂电池组的许多电池并不都是平等的;有些会比其他人降解和死亡得更快。斯坦福大学的一项新研究发现，如果每个电池都经过单独的充电处理，整个电池的寿命可以更长。

包中的单个细胞可能比其他细胞更弱的原因有很多。也许在制造或材料上存在差异。也许有些人比其他人更容易暴露在热源中，或者位于更难冷却的地方。无论哪种方式，平均单电池的使用寿命都比普通电池组长，正是这些弱电池将整艘船带走。

“如果处理不当，电池之间的异质性会损害电池组的寿命，健康和安全，并导致早期电池组故障，”斯坦福多尔可持续发展学院能源科学工程助理教授Simona Onori说，他是一项旨在使锂电池组保持更长时间的新研究的作者。

快速充电和放电事件对电池来说压力很大，虽然它们旨在承受这种压力，但这些是较弱电池遭受和恶化最快的时刻。因此，斯坦福大学的研究小组想知道，以相同的速率为所有电池充电的标准技术是否会加速电池的死亡。

研究人员煞费苦心地设计了一个计算机模型，以在加速的时间范围内测试他们的理论，从而产生了他们认为前所未有的模拟细节水平。他们试图准确地表示电池的物理和化学状态，以及与其整个生命周期中的一系列应力相关的变化，包括在几秒钟内发生的变化，一直到可能需要数月或数年的其他变化。

“据我们所知，以前的研究都没有使用我们创建的那种高保真，多时间尺度的电池模型，”Onori说。

使用这个模型，他们运行了许多模拟，将标准的设定速率充电方法与其他方法进行比较，其中每个电池的容量作为它可以承受多少电荷的指标。这里的理论是，只有最强的细胞才能承受最高的压力;无论出于何种原因，早期已经开始降解的细胞都应该得到更温和的对待，以期避免它们最终的衰退。

研究小组发现，通过单独设置每个电池的充电速率，他们可以最大限度地减少温度升高和电池退化，以至于这些电池组可以比均匀充电的电池处理至少20%的充电/放电循环 - 即使使用频繁的快速充电。

这里的缺点相当明显;如果你正在为你的电动汽车或手机电池快速充电，你希望它尽可能快地充电，这样你就可以回到你正在做的任何事情上，在这样的模式下，电池中一定数量的电池根本不会像平时那样快地充电。如果你把你的电池看作是或多或少的一次性物品，而你的汽车是每隔几年就会更换一次的东西，你可以看到很多消费者不会关心他们是否正在加速电池组的死亡。这是别人的问题。

另一方面，当你赶时间时，它并不是说你通常会一直快速充电到 100%，而且大多数电池中的大多数电池都很好，并且能够快速充电。因此，在这种充电模式下，增压器半小时结束时充电状态的差异可能不会有太大差异，如果电池可以延长使用寿命，这对每个人都更好 - 特别是考虑到锂挤压预计将在未来几十年给脱碳工作带来压力。

研究人员表示，他们的充电模式可以通过现有的电动汽车设计轻松推出，或用于指导下一代电池管理系统的开发。他们还建议将相同的模型应用于放电循环，对较弱的电池要求更少，对较强的电池要求更多，以进一步延长任何承受高应力负载的电池组的使用寿命。事实上，其中一位研究作者现在在eVTOL开发商Archer Aviation担任电池研究员。

“锂离子电池已经在很多方面改变了世界，”Onori说。“重要的是，我们要尽可能多地从这项变革性技术及其继任者中获得收益。

　　免责声明：本文由用户上传，与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考，并不构成投资建议。投资者据此操作，风险自担。 如有侵权请联系删除！