(圖片來源:格拉茨大學(xué))
作為SafeBattery項(xiàng)目的一部分,近四年來,格拉茨大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)一直在研究電動(dòng)汽車中使用的鋰基電池在碰撞載荷下的行為表現(xiàn)。車輛安全學(xué)院(Institute of Vehicle Safety)的項(xiàng)目經(jīng)理Christian Ellersdorfer表示:“新電池電芯的表現(xiàn)廣為人知,因此我們著手探討完整的電池循環(huán)壽命。”該團(tuán)隊(duì)與AVL李斯特公司、奧迪和戴姆勒等行業(yè)合作伙伴一起,對(duì)電池使用過程中可能遇到的場(chǎng)景進(jìn)行研究,例如由于停車顛簸、嚴(yán)重事故以及持續(xù)充放電引起的振動(dòng)和急劇加速。
借助于碰撞試驗(yàn)、模擬模型和計(jì)算方法,研究人員確定,振動(dòng)和加速幾乎不會(huì)影響電池行為。然而,電池持續(xù)充放電會(huì)導(dǎo)致明顯的機(jī)械和電氣性能變化。在機(jī)械載荷下,以這種方式老化的電池電芯表現(xiàn)出高剛性。Ellersdorfer表示:“但是,這并不代表電池經(jīng)過長期使用后,安全性逐漸降低。相反,這些影響因素疊加起來,會(huì)使電池變得更加安全,因?yàn)樗鼈冞€會(huì)損失電能。”調(diào)查顯示,嚴(yán)重?fù)p失電容量的電芯在內(nèi)部短路后,其熱失控過程會(huì)減弱。因此,隨著老化電池的能量潛力降低,發(fā)生意外火災(zāi)的可能性也在減少。
受益于此項(xiàng)研究結(jié)果,制造商們更加了解電池電芯的性能,從而能夠提出節(jié)料型設(shè)計(jì),并提高效率。研究人員表示:“現(xiàn)在,制造商可以更加有效地利用安裝空間。考慮到電池壽命,有必要對(duì)新電芯進(jìn)行安全檢測(cè)。”
在電池壽命時(shí)間表方面,SafeBattery項(xiàng)目組又獲得新的進(jìn)展。在最近推出的COMET SafeLIB項(xiàng)目中,研究人員與其他行業(yè)伙伴(如英飛凌、福尼斯和梅塞德斯)就電動(dòng)汽車中動(dòng)力電池發(fā)生的變化,進(jìn)一步探討細(xì)節(jié)問題,希望得到適合后期使用的安全系數(shù)。Ellersdorfer表示:“容量為80%的舊電池,已不再適用于電動(dòng)汽車,但非常適合固定儲(chǔ)能應(yīng)用或機(jī)床。這是我們第一次確定普遍有效的安全領(lǐng)域參數(shù)。”
格拉茨電池安全中收(Battery Safety Center Graz)于2020年底開放。研究人員將在這里使用全球唯一的電池安全試驗(yàn)工作臺(tái)技術(shù),以前所未有的細(xì)度對(duì)電池電芯的早期壽命進(jìn)行檢測(cè)。有關(guān)可再利用性的法律框架(例如間接損害的責(zé)任問題)也在考慮范圍內(nèi)。除了通過“健康狀態(tài)”反映電池電芯的現(xiàn)有殘余容量和性能,最終還將具體定義“安全狀態(tài)”,以評(píng)估電池在整個(gè)生命周期內(nèi)的安全狀態(tài)。SafeLIB項(xiàng)目為期四年,到2025年結(jié)束。
原標(biāo)題: 格拉茨大學(xué)研究顯示:電池使用時(shí)間越長越安全