Álláshirdetések
Events / Courses
Legfrissebb híreink
Az Opel is beszáll az olcsó e-autók versenyébe
2024.04.29 16:16
Különleges együttműködést jelentett be a Nio és a Lotus
2024.04.29 15:22
2035 után is gyártana hagyományos autókat a Škoda
2024.04.29 13:23
Nincs elég e-autós töltő az EU céljaihoz
2024.04.29 12:20
Autopro Blog
Autopro a Facebookon
Galériáink
Új töltési protokollal növelik az akkumulátorok élettartamát
Fotó: Helmholtz Zentrum Berlin
Egy továbbfejlesztett töltési protokoll jelentősen meghosszabbíthatja a lítium-ion akkumulátorok élettartamát. Kísérletek során egy nemzetközi kutatócsoport megtalálta a módját annak, hogy a töltés közbeni öregedés hatásait csökkentsék – kizárólag a töltési protokollt használva.
Jelenleg a protokollok állandó áramú töltést biztosítanak. A Philipp Adelhelm (Berlini Helmholtz Központ és Humboldt Egyetem) által vezetett csoport a berlini TU-val és a dániai Aalborg Egyetemmel együttműködésben végzett tanulmánya azonban kimutatta, hogy nem ez a legjobb módszer. Az Advanced Energy Materials című folyóiratban megjelent tanulmány a töltési protokollnak az akkumulátor élettartamára gyakorolt hatását elemzi.
A projekt részeként a kutatók a kereskedelemben kapható NMC532-es cellákat elemezték grafit anóddal. A katódban a nikkel, mangán és kobalt vegyületeit 5:3:2 arányban keverték a lítiummal együtt. Jelenleg sok elektromos autó ilyen keverékkel közlekedik, bár az új autóknál a trend mostanában az NMC811 felé mozdul el.
Mit mutattak a tesztek?
Az akkumulátortesztek egy részét az Aalborg Egyetemen végezték. Az akkumulátorokat vagy hagyományos módon, állandó árammal (CC), vagy egy új töltési protokollal, impulzusárammal (PC) töltötték. A cellákat ezután szétszedték, és boncolás utáni elemzésekkel vizsgálták, amelyek a kutatók szerint „egyértelmű különbségeket" mutattak ki. Például az állandó árammal töltött mintákon az anódnál a szilárd elektrolit határfelülete (SEI) jelentősen vastagabb volt, ami rontotta a kapacitást. Emellett a csapat több repedést talált az NMC532 és a grafitelektródák szerkezetében, ami szintén hozzájárult a kapacitásvesztéshez. Ezzel szemben a PC-töltés vékonyabb SEI-felületet és kevesebb szerkezeti változást eredményezett az elektródaanyagokban.
Ezeket a kezdeti megfigyeléseket további vizsgálatokkal részletesebben elemezték. Yaolin Xu kutató a Helmholtz Központ 240 méter hosszú elektrongyűrűs gyorsítójában, a „BESSY II"-ben Yaolin Xu operando Raman-spektroszkópiával és dilatometriával, valamint röntgenabszorpciós spektroszkópiával vizsgálta a sejteket. Ez lehetővé tette számára, hogy elemezze, mi történik a különböző protokollokkal történő terhelés során.
További kísérleteket végeztek a PETRA III szinkrotronban. „Az impulzusáramú töltés elősegíti a lítiumionok homogén eloszlását a grafitban, és így csökkenti a mechanikai feszültséget és a grafitrészecskék repedezését. Ez javítja a grafitanód szerkezeti stabilitását" – teszi hozzá a szerző. Az impulzusos töltés elnyomja az NMC532 katódanyagokban bekövetkező szerkezeti változásokat is.
Más szóval, a nagyfrekvenciás impulzusárammal történő töltés csökkenti az öregedési hatásokat. A kutatócsoportok azonban azt is felfedezték, hogy ez az impulzusáram frekvenciájától is függ. A nagyfrekvenciás impulzusárammal végzett töltési protokollok a kereskedelmi forgalomban kapható lítium-ion akkumulátorok élettartamát hosszabbítják meg a leginkább, akár megduplázva a ciklusidőt, 80 százalékos kapacitásmegmaradás mellett – írja az electrive.com.
Tetszett ez a hír? Értesüljön elsőként a járműipari történésekről, iratkozzon fel az autopro.hu hírlevelére az alábbi linken!