格拉茨大學研究顯示 電池使用時間越長越安全

外媒報道,格拉茨大學(TU Graz)研究顯示,電動汽車動力電池的使用時間越長,所存在的危險性越低。目前,該校研究人員行業合作伙伴致力於定義報廢電池的後期使用參數

(圖片來源:格拉茨大學)

作爲SafeBattery項目的一部分,近四年來,格拉茨大學的研究團隊一直在研究電動汽車中使用的鋰基電池在碰撞載荷下的行爲表現。車輛安全學院(Institute of Vehicle Safety)的項目經理Christian Ellersdorfer表示:“新電池電芯的表現廣爲人知,因此我們着手探討完整的電池循環壽命。”該團隊與AVL李斯特公司奧迪戴姆勒等行業合作伙伴一起,對電池使用過程中可能遇到的場景進行研究,例如由於停車顛簸、嚴重事故以及持續充放電引起的振動和急劇加速。

藉助於碰撞試驗、模擬模型計算方法,研究人員確定,振動和加速幾乎不會影響電池行爲。然而,電池持續充放電會導致明顯的機械電氣性能變化。在機械載荷下,以這種方式老化的電池電芯表現出高剛性。Ellersdorfer表示:“但是,這並不代表電池經過長期使用後,安全性逐漸降低。相反,這些影響因素疊加起來,會使電池變得更加安全,因爲它們還會損失電能。”調查顯示,嚴重損失電容量的電芯在內部短路後,其熱失控過程會減弱。因此,隨着老化電池的能量潛力降低,發生意外火災可能性也在減少。

受益於此項研究結果製造商們更加了解電池電芯的性能,從而能夠提出節料設計,並提高效率。研究人員表示:“現在,製造商可以更加有效地利用安裝空間。考慮到電池壽命,有必要對新電芯進行安全檢測。”

在電池壽命時間表方面,SafeBattery項目組又獲得新的進展。在最近推出的COMET SafeLIB項目中,研究人員與其他行業夥伴(如英飛凌、福尼斯和梅塞德斯)就電動汽車中動力電池發生的變化,進一步探討細節問題,希望得到適合後期使用的安全係數。Ellersdorfer表示:“容量爲80%的舊電池,已不再適用於電動汽車,但非常適合固定儲能應用或機牀。這是我們第一次確定普遍有效的安全領域參數。”

格拉茨電池安全中收(Battery Safety Center Graz)於2020年底開放。研究人員將在這裡使用全球唯一的電池安全試驗工作臺技術,以前所未有的細度對電池電芯的早期壽命進行檢測。有關可再利用性的法律框架(例如間接損害的責任問題)也在考慮範圍內。除了通過“健康狀態”反映電池電芯的現有殘餘容量和性能,最終還將具體定義“安全狀態”,以評估電池在整個生命週期內的安全狀態。SafeLIB項目爲期四年,到2025年結束。