Sekrè a nan lavi ki long pou pil rechargeable ka kouche nan yon anbrase nan diferans.Nouvo modèl sou fason selil ityòm-ion nan yon pake degrade montre yon fason pou adapte chaj nan kapasite chak selil pou pil EV yo ka okipe plis sik chaj epi evite echèk.

Rechèch la, pibliye 5 novanm nanTranzaksyon IEEE sou Teknoloji Sistèm Kontwòl, montre kouman jere aktivman kantite kouran elektrik k ap koule nan chak selil nan yon pake, olye ke bay chaj inifòm, ka minimize mete ak chire.Apwòch la efektivman pèmèt chak selil viv pi bon - ak pi long - lavi li.

Dapre pwofesè Stanford ak otè etid ansyen Simona Onori, premye simulation sijere pil jere ak nouvo teknoloji a ta ka okipe omwen 20% plis sik chaj-egzeyat, menm ak souvan chaje vit, ki mete souch siplemantè sou batri a.

Pifò efò anvan yo pwolonje lavi batri machin elektrik yo te konsantre sou amelyore konsepsyon, materyèl, ak fabrikasyon selil sèl, ki baze sou site ke, tankou lyen nan yon chèn, yon pake batri se sèlman kòm bon jan selil ki pi fèb li yo.Nouvo etid la kòmanse ak yon konpreyansyon ke pandan ke lyen fèb yo inevitab - paske nan enpèfeksyon fabrikasyon ak paske kèk selil degrade pi vit pase lòt jan yo ap ekspoze a estrès tankou chalè - yo pa bezwen desann tout pake a.Kle a se adapte pousantaj chaje a kapasite inik chak selil pou anpeche echèk.

Onori, ki se yon pwofesè asistan nan jeni syans enèji nan Stanford Doerr, te di: "Si yo pa byen abòde, eterojenite selil a selil yo ka konpwomèt lonjevite, sante ak sekirite yon pake batri epi pwovoke yon malfonksyònman byen bonè nan pake batri. Lekòl dirab."Apwòch nou an egalize enèji nan chak selil nan pake a, pote tout selil yo nan eta final la vize chaj nan yon fason ekilibre epi amelyore lonjevite nan pake a."

Enspire pou konstwi yon batri milyon kilomèt

Yon pati nan UN pou nouvo rechèch la remonte nan yon anons 2020 Tesla, konpayi machin elektrik la, sou travay sou yon "milyon mil batri."Sa a ta dwe yon batri ki kapab alimante yon machin pou 1 milyon mil oswa plis (ak chaj regilye) anvan yo rive nan pwen kote, tankou batri ityòm-ion nan yon ansyen telefòn oswa laptop, batri EV a kenbe twò piti chaj pou fonksyone. .

Yon batri konsa ta depase garanti tipik constructeurs pou batri machin elektrik nan uit ane oswa 100,000 mil.Menmsi pake batri yo regilyèman depase garanti yo, konfyans konsomatè yo nan machin elektrik yo ta ka ranfòse si ranplasman pake batri chè yo te vin pi ra toujou.Yon batri ki ka toujou kenbe yon chaj apre dè milye de rechaj kapab tou fasilite wout la pou elèktrifikasyon nan kamyon long bwote, ak pou adopsyon nan sa yo rele sistèm machin-a-grid, nan ki pil EV ta estoke ak voye enèji renouvlab pou griy elektrik la.

"Li te eksplike pita ke konsèp batri a milyon dola pa t reyèlman yon nouvo chimi, men jis yon fason yo opere batri a pa fè li sèvi ak ranje chaj la plen," Onori te di.Rechèch ki gen rapò te santre sou selil ityòm-ion sèl, ki jeneralman pa pèdi kapasite chaj osi vit ke pake batri plen fè.

Entrige, Onori ak de chèchè nan laboratwa li a - yon etidyan postdoktoral Vahid Azimi ak yon etidyan PhD Anirudh Allam - deside mennen ankèt sou fason jesyon envantif kalite batri ki egziste deja yo ka amelyore pèfòmans ak lavi sèvis yon pake batri konplè, ki ka genyen plizyè santèn oswa dè milye selil. .

Yon modèl batri segondè-fidelite

Kòm yon premye etap, chèchè yo te fabrike yon modèl òdinatè segondè-fidelite nan konpòtman batri ki reprezante avèk presizyon chanjman fizik ak chimik ki pran plas andedan yon batri pandan lavi operasyonèl li.Gen kèk nan chanjman sa yo dewoulman nan yon kesyon de segonn oswa minit - lòt moun sou mwa oswa menm ane.

Onori, ki se direktè Stanford Energy Control Lab, te di: “Dapre sa nou konnen, pa gen okenn etid anvan ki te itilize kalite modèl batri ki gen anpil fidelite ak plizyè echèl tan nou te kreye a.

Kouri similasyon ak modèl la sijere ke yon pake batri modèn ka optimize ak kontwole pa anbrase diferans ki genyen nan mitan selil konstitiyan li yo.Onori ak kòlèg li yo anvizaje modèl yo ap itilize pou gide devlopman sistèm jesyon batri nan ane k ap vini yo ki ka fasilman deplwaye nan desen machin ki egziste deja.

Se pa sèlman machin elektrik ki gen avantaj.Pwatikman nenpòt aplikasyon ki "ensiste pake batri a anpil" ta ka yon bon kandida pou pi bon jesyon enfòme pa nouvo rezilta yo, Onori te di.Yon egzanp?Avyon ki sanble ak abèy ak dekolaj elektrik vètikal ak aterisaj, pafwa yo rele eVTOL, ke kèk antreprenè espere opere kòm taksi lè epi bay lòt sèvis mobilite lè iben nan pwochen deseni kap vini an.Toujou, lòt aplikasyon pou rechargeable ityòm-ion pil siy, ki gen ladan avyasyon jeneral ak gwo echèl depo enèji renouvlab.

"Pil ityòm-ion yo te deja chanje mond lan nan anpil fason," Onori te di."Li enpòtan pou nou jwenn otan ke nou kapab nan teknoloji transfòmasyon sa a ak siksesè li yo k ap vini yo."