隨著交通運輸電氣化不可避免的增長，將在此類車輛中使用的電池類型，充電參數(shù)，基礎(chǔ)設(shè)施和時間表是加快電氣化過渡的關(guān)鍵考慮因素。

華威大學(xué)WMG的研究人員在《 JournalBatteries》及其封面上發(fā)表的“確定高速循環(huán)對磷酸鐵鋰圓柱電池的限制和影響”一文中研究了大電流運行對電池單元老化的影響使用商業(yè)電池。

他們使用兩次測試來確定電池失效之前的最大電流限制，并施加該最大電流直到電池失效為止。執(zhí)行測試以確定循環(huán)參數(shù)可以超出制造商建議的距離。

在測試過程中，電流通量增加到高達100 C的循環(huán)條件。充電和放電電流的能力分別是制造商要求的1.38和4.4倍。該增加的電流被施加500次充放電。

但是，這些電流的施加導(dǎo)致前60個周期的容量迅速下降，并且電阻增加。此外，在冷卻電池的其余步驟期間，在自然對流的充電和放電過程中，施加這樣的電流導(dǎo)致電池溫度升高。電池在最佳溫度范圍內(nèi)運行，超出此范圍的任何偏差都可能導(dǎo)致組件和化學(xué)物質(zhì)開始在其內(nèi)部分解。

他們還通過測試和老化確定了“果凍卷”(卷狀電極和隔板)的變形以及鋰鍍層的形成。這些變形從電池的中心沿軸向向電池的外部散發(fā)，表明電池的核心是最熱的。

華威大學(xué)WMG的首席工程師Justin Holloway評論：

“測試表明，在高于制造商規(guī)定的電流極限的情況下，有一個操作電池的窗口，同時又保持了制造商規(guī)定的電壓極限。我們需要確保電池以最安全的方式運行，并具有適當(dāng)?shù)氖褂脡勖?，這就是為什么制造商有這些限制。

“我們還確定了熱疲勞是果凍卷變形的驅(qū)動機制。在每個充電和放電循環(huán)中，電池單元都會經(jīng)受熱應(yīng)力而導(dǎo)致其組件變形。這些變形隨著循環(huán)次數(shù)的增加而逐漸增大，而果凍卷受到機械限制。剛性的外罐和中心銷。

“如果對流冷卻可以應(yīng)用于電池最熱的電池中心，則可以減輕和控制這些變形，從而使電池能夠更長久地保持容量和阻力標準。”

研究人員要感謝所有參與這項工作的人員，包括WMG的高價值制造彈射器和法拉第機構(gòu)。由梅爾·洛夫里奇(Mel Loveridge)博士領(lǐng)導(dǎo)的WMG電池取證小組熱衷于與行業(yè)和學(xué)術(shù)界合作，以增進對新材料，電池性能和降解模式的理解。