華威大學(xué)WMG的研究人員開(kāi)發(fā)了一種新的直接，精確的鋰離子電池內(nèi)部溫度及其電極電勢(shì)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)鋰電池的安全充電速度可比當(dāng)前建議的充電極限快五倍。這項(xiàng)新技術(shù)在電池正常運(yùn)行期間可以原位運(yùn)行，而不會(huì)影響其性能，并且已經(jīng)在標(biāo)準(zhǔn)的市售電池上進(jìn)行了測(cè)試。此類(lèi)新技術(shù)將推動(dòng)電池材料科學(xué)，靈活的電池充電率，新電池材料/技術(shù)的熱力和電氣工程領(lǐng)域的發(fā)展，并有潛力幫助設(shè)計(jì)用于高性能應(yīng)用(例如賽車(chē)和電網(wǎng)平衡)的儲(chǔ)能系統(tǒng)。

如果電池過(guò)熱，則可能會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞其電解質(zhì)，甚至可能導(dǎo)致危險(xiǎn)的情況，其中電解質(zhì)會(huì)分解成氣體，而不是易燃，并會(huì)形成明顯的壓力。陽(yáng)極的過(guò)度充電會(huì)導(dǎo)致大量的鋰電鍍，從而形成金屬樹(shù)枝狀晶體，并最終刺穿隔膜，導(dǎo)致與陰極的內(nèi)部短路并隨后發(fā)生災(zāi)難性故障。

為了避免這種情況，制造商根據(jù)他們認(rèn)為是要避免的關(guān)鍵溫度和電勢(shì)水平，規(guī)定了電池的最大充電速率或強(qiáng)度。然而，到目前為止，在不顯著影響電池性能的情況下，證明電池內(nèi)部溫度測(cè)試(以及獲取每個(gè)電極電位的數(shù)據(jù))是不可能的或不切實(shí)際的。

制造商不得不依靠有限的外部?jī)x器。這種方法顯然無(wú)法提供精確的讀數(shù)，這已導(dǎo)致制造商在最大充電速度或強(qiáng)度上分配非常保守的限制，以確保電池不會(huì)損壞或在最壞的情況下遭受災(zāi)難性故障。

但是，華威大學(xué)WMG的研究人員正在開(kāi)發(fā)一系列新方法，這些方法可以直接，高精度地內(nèi)部溫度以及各種格式和目的地的鋰離子電池的“每電極”狀態(tài)監(jiān)視。這些方法可以在電池正常運(yùn)行期間使用，而不會(huì)影響其性能，并且已經(jīng)在商用汽車(chē)級(jí)電池上進(jìn)行了測(cè)試。通過(guò)這種方法獲得的數(shù)據(jù)比外部感測(cè)精確得多，并且WMG已經(jīng)能夠確定，當(dāng)今市售的鋰電池的充電速度至少比當(dāng)前建議的最大充電速率快五倍。

WMG研究人員本月(2018年2月)在《電子化學(xué)學(xué)報(bào)》(Electrochimica Acta)上發(fā)表了他們的研究，其論文名為``了解使用儀器化的商用18650高能鋰離子電池進(jìn)行快速充電的局限性''。