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最新研究表明:EV电池「越老越安全」

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机器之心Pro 2021-05-08 13:55

选自techxplore

作者:Graz University of Technology

Auto Byte编译

编辑:白丽媛

这意味着,新电池的安全评估,将适用于整个生命周期。

近日,格拉茨工业大学(TU-Graz)的研究表明,电动汽车的动力电池使用年限越长,其危险性就越低。现在,相关研究人员和行业合作伙伴希望确定废弃电池的一些参数,以便于后续使用。

作为「安全电池」项目的参与者之一,这个来自格拉茨工业大学的团队在过去四年里一直在测试电动汽车使用的锂基电池在碰撞载荷下的性能。

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「一般来讲,新电池的性能是大家所熟知的,因此我们针对电池的整个生命周期都进行了测试。」车辆安全研究所的项目经理克里斯汀·埃勒斯多夫(Christian Ellersdorfer)向大家解释道。

该项目团队与AVL、奥迪和戴姆勒等汽车产业链行业合作伙伴,共同对电池在使用寿命期间可能遇到的情况进行了研究。这些情况包括:由于停车颠簸、重大事故和电池充放电所引起的车辆震颤和强加速。

什么因素对电池老化影响最大?

借助碰撞试验、模型模拟和一些专业的计算方法, 研究人员能够确定震颤和加速度几乎不会影响电池的性能。然而,电池的不断充放电会导致电池的机械性能和电能变化更为显著 。同时,由于这种原因老化的电池,在机械负载下能具有更高的刚度。「不过这些变化并不一定意味着电池的安全性能会随着使用年限的增长而降低。正相反,随着时间的推移,在这些影响的综合作用下,电池会更加安全,因为它们失去了部分电能。」Ellersdorfer说。

Ellersdorfer等人的研究表明,容量含量显著降低的电池在发生内部短路后,其热失控过程也会减弱。因此,由于老化电池的潜在能量降低,反而也降低了电池意外着火的可能性。


对汽车工业效益的意义 得益于这些研究结果,制造商现在知道他们对电动汽车上电池的安装这一环节大有可为,他们能够采用更加节省材料的设计,以达到更高的利用效率。正如Ellersdorfer解释说:「到目前为止,电池的安装方式要保证在任何可能的情况下,都能随时排查电池是否变形。现在,制造商可以更加高效地利用安装空间,因为电池全新时的安全检查结果适用于电池的整个生命周期。」

促进电池的二次重生

在电池寿命的时间表中,安全电池联盟现在有了进一步突破。他们在最近启动的COMET项目『SafeLIB』中,与其他合作伙伴(LIT Law LAB、Infineon、Fronius、Mercedes)一起对电动汽车动力电池在寿命周期内的变化进行了更进一步的研究,以便能够计算出后续使用中的安全系数。「容量为80%的旧电池已经不再适用于电动汽车,但非常适合用于固定储能或机床。这是我们第一次在安全领域确定一个普遍有效的参数。」

在格拉茨电池安全中心,世界上唯一的电池安全测试台技术将被研究人员投入使用。该中心开放于2020年底。在那里,能够对电池的早期寿命进行前所未有的细致检查,包括电池可再利用性的法律框架(如间接损害的责任问题)也被考虑在内。研究人员认为,除了所谓的能够反映电池现有剩余容量和性能的电池「健康状态」外,还应最终定义「安全状态」,通过该状态下的参数和性能评估电池在整个生命周期内的安全状态。SafeLIB预计运行4年,将于2025年结束。奥地利研究促进机构FFG已经为该项目提供了总计600万欧元的资金。

原文链接:https://techxplore.com/news/2021-05-electric-vehicle-batteries-older-safer.html

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