研究人員在華威大學(xué)已經(jīng)開發(fā)出一種新的直接精確測試鋰離子電池的內(nèi)部溫度和電極電位的技術(shù)，并且發(fā)現(xiàn)該電池的安全充電速度是目前常用電池充電上限的五倍。這項(xiàng)新技術(shù)在電池正常工作期間就地工作，不會(huì)妨礙其性能，并且已經(jīng)在標(biāo)準(zhǔn)的市售電池上進(jìn)行了測試。這種新技術(shù)將促進(jìn)電池材料科學(xué)的進(jìn)步，電池充電速率的靈活，新型電池材料/技術(shù)的熱學(xué)和電氣工程的發(fā)展，并有助于使得用于高性能應(yīng)用的儲(chǔ)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)保持平衡，例如賽車和電網(wǎng)等。

電池如果過熱，就有可能嚴(yán)重?fù)p害電池，特別是損害電解液，甚至?xí)斐呻娊赓|(zhì)分解成氣體的危險(xiǎn)情況，產(chǎn)生的氣體超過制造易燃物和造成很大的壓力積聚所用的氣體。陽極的過度充電會(huì)造成過多的鋰電鍍，從而形成金屬樹枝狀結(jié)構(gòu)并最終刺穿隔膜，導(dǎo)致與陰極發(fā)生內(nèi)部短路，甚至發(fā)生災(zāi)難性故障。

為了避免這種情況，制造商根據(jù)他們認(rèn)為的關(guān)鍵溫度和電勢水平來規(guī)定電池的最大充電速率或強(qiáng)度。然而，直到現(xiàn)在，在不明顯影響電池性能的情況下對電池進(jìn)行內(nèi)部溫度測試（以及獲取每個(gè)電極的電勢數(shù)據(jù)）證明是不可能的或不切實(shí)際的。

制造商不得不依賴有限的外部儀器。這種方法顯然無法提供精確的讀數(shù)，這導(dǎo)致制造商在最大充電速度或強(qiáng)度上分配非常保守的限額，以確保電池不被損壞或在最壞情況下遭受災(zāi)難性故障。

然而，華威大學(xué)工程學(xué)院的研究人員開發(fā)了一系列新方法，可以對各種規(guī)格和目標(biāo)的鋰離子電池進(jìn)行直接，高精度的內(nèi)部溫度和“每電極”的狀態(tài)監(jiān)測。這些方法可以在電池正常工作期間使用，而不會(huì)妨礙其性能，并且已經(jīng)在商用汽車級電池上進(jìn)行了測試。通過這些方法獲得的數(shù)據(jù)比外部傳感得到的更精確，工程學(xué)院已經(jīng)能夠確定今天可用的商用鋰電池的充電速度至少比目前常用的普通電池最高充電速度快五倍。

華威大學(xué)工程學(xué)院的研究人員TazdinAmietszajew博士領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究。他說：“這可能給賽車等領(lǐng)域帶來巨大的收益，尤其是在推動(dòng)性能極限等方面可以獲得巨大好處，同時(shí)它也為消費(fèi)者和蓄能提供商創(chuàng)造了巨大的機(jī)會(huì)。更快的充電總是以犧牲電池整體壽命為代價(jià)的，但許多消費(fèi)者都希望能在短時(shí)間內(nèi)快速充電，然后把其他時(shí)間切換到標(biāo)準(zhǔn)充電時(shí)間。在可能甚至?xí)M(jìn)一步降低線路方面，充電策略的靈活性幫助消費(fèi)者從電力公司尋求利用連接到電網(wǎng)的車輛平衡電網(wǎng)供應(yīng)的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)中受益。這項(xiàng)技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)可以應(yīng)用于商業(yè)電池，但我們需要確保車輛上的電池管理系統(tǒng)以及電動(dòng)車輛所投入的基礎(chǔ)設(shè)施能夠適應(yīng)可變的充電速率，其中包括這些更精確調(diào)諧的配置文件或限額?！?/p>