Δεν είναι κάτι καινούριο, αλλά οι αριθμοί και τα στοιχεία είναι πιο αποκαλυπτικά από τις λέξεις. Ενώ γνωρίζουμε, λοιπόν, πως η ταχεία και η υπερ-ταχεία φόρτιση των μπαταριών λιθίου μειώνει τη διάρκεια ζωής τους, μια νέα έρευνα δείχνει το πόσο μεγάλη είναι αυτή η επίδραση.
Φυσικά, η ταχεία φόρτιση είναι αυτή τη στιγμή ένα πολύ βασικό χαρακτηριστικό των ηλεκτρικών αυτοκινήτων. Χωρίς αυτή και με δεδομένη τη σχετικά μικρή αυτονομία τους, τα μεγάλα ταξίδια είναι αδύνατα καθώς θα απαιτούνται πολύωρες στάσεις για φόρτιση. Ωστόσο, κατά καιρούς αναφέρουμε για πρόοδο στην τεχνολογία φόρτισης που μπορεί να επιτρέψει την πλήρωση μιας μπαταρίας έως και σε 5-10′!
Διαβάστε επίσης: Έρχεται ταχεία φόρτιση ηλεκτρικών οχημάτων σε… 5 λεπτά!
Ο Mihri Ozkan και ο Cengiz Ozkan, καθηγητές στο Marlan and Rosemary Bourns College of Engineering, παρουσίασαν τα αποτελέσματα πειραμάτων τους με ταχεία φόρτιση σε στοιχεία μπαταριών αυτοκινήτου, συγκεκριμένα σε στοιχεία Panasonic NCR 18650B που βρίσκονται σε μοντέλα της Tesla.
Εσωτερική αντίσταση και διάρκεια ζωής
Δοκίμασαν να τις φορτίσουν ταχέως με βάση τα υπάρχοντα πρότυπα της βιομηχανίας αλλά παράλληλα δοκίμασαν και μια νέα μέθοδο ταχείας φόρτισης που μετρά διαρκώς την εσωτερική αντίσταση των στοιχείων, η οποία αυξάνεται ανάλογα με ορισμένους παράγοντες όπως η ηλικία τους, η θερμοκρασία, το επίπεδο φόρτισης κ.λπ. Όσο υψηλότερη η αντίσταση, τόσο μεγαλύτερο το “stress” για τη μπαταρία κατά τη φόρτιση. Η μέθοδος που ανέπτυξε η UC Riverside Battery Team, λοιπόν, “ξεκουράζει” τη μπαταρία όταν ανιχνεύσει υψηλή αντίσταση, ώστε να μη μειώσει τη διάρκεια ζωής της.
Κατά τους πρώτους 13 κύκλους φόρτισης, η χωρητικότητα όλων των μπαταριών παρέμεινε ίδια, ανεξαρτήτως μεθόδου. Έπειτα από αυτούς, όμως, η “παραδοσιακή” μέθοδος άρχισε να έχει σημαντική επίπτωση στη χωρητικότητα των μπαταριών. Μετά από 40 κύκλους, αυτές οι μπαταρίες είχαν μόνο το 60% της αρχικής τους χωρητικότητας, έναντι 80% των μπαταριών που φορτίζονταν με τη νέα μέθοδο. Να σημειωθεί πως το 80% είναι το κατώτατο όριο για μια μπαταρία λιθίου. Κάτω από αυτό, θεωρείται εξαντλημένη και οφείλει να ανακυκλωθεί.
Ακόμα χειρότερη ένδειξη ήταν το ράγισμα του περιβλήματος των μπαταριών που φορτίζονταν “συμβατικά”, μετά από 60 κύκλους. Κάτι τέτοιο εκθέτει τα ηλεκτρόδια και τους ηλεκτρολύτες στον ατμοσφαιρικό αέρα και μπορεί να προκαλέσει φωτιά ή/και έκρηξη. Το ράγισμα οφείλετο και στις υψηλές θερμοκρασίες που αναπτύχθηκαν κατά τη φόρτιση, της τάξεως των 60 βαθμών Κελσίου.
Οι ερευνητές έχουν ήδη καταθέσει αίτηση για δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για τη νέα μέθοδο φόρτισης και προτείνουν να ελαχιστοποιηθεί η χρήση των υπάρχοντων ταχυφορτιστών της αγοράς, οι οποίοι καταστρέφουν γρήγορα τις μπαταρίες.
Πηγή: UCR.edu
