現(xiàn)在,電動汽車越來越受歡迎,但充電速度過快可能使電池壽命縮短。據(jù)外媒報道,愛達(dá)荷國家實驗室(Idaho National Laboratory)的研究團(tuán)隊開發(fā)了一種超快充電方法,可以在10分鐘或更短的時間內(nèi)為電動汽車電池提供動力,而且沒有損害。
(圖片來源:ACS)
當(dāng)鋰離子電池充電時,鋰離子從電池一側(cè)(正極)遷移到另一側(cè)(負(fù)極)。鋰離子的傳輸速度越快,電池充電速度也越快。然而,有時鋰離子不會完全移動到負(fù)極中,鋰金屬逐漸堆積起來,可能導(dǎo)致電池發(fā)生故障。
對于這一難題,解決方案之一是以優(yōu)化速度的方式定制充電協(xié)議,同時避免影響當(dāng)前車輛中的不同電池設(shè)計。然而,開發(fā)最佳協(xié)議需要使用大量數(shù)據(jù),了解各種方法如何影響電池的壽命、效率和安全性。電池的設(shè)計和狀態(tài),以及在當(dāng)前電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施中應(yīng)用給定充電協(xié)議的可行性,也是關(guān)鍵變量。
為了解決這些問題,愛達(dá)荷國家實驗室的研究團(tuán)隊利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù),并結(jié)合充電數(shù)據(jù)來創(chuàng)建獨特的充電協(xié)議。通過輸入不同鋰離子電池在充放電循環(huán)期間的狀態(tài)信息,訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)分析,以預(yù)測壽命和不同設(shè)計最終發(fā)生故障的方式。然后,該團(tuán)隊將這些數(shù)據(jù)反饋到分析中,以確定并優(yōu)化新的協(xié)議,并進(jìn)行真實的電池測試。
這使電池在短時間內(nèi)的充電量明顯提高。研究人員Eric Dufek表示:“目前,我們看到在不發(fā)生鍍鋰或正極開裂的情況下,電池可在10分鐘內(nèi)充電超過90%?!?/p>
相比之下,目前采用的方法,最多可讓一輛電動汽車在大約半小時內(nèi)充滿電。Dufek表示,這種機(jī)器學(xué)習(xí)模型的優(yōu)勢之一在于,將協(xié)議與電池實際發(fā)生的物理情況聯(lián)系起來。
研究人員計劃,使用這種模型進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計方法,以開發(fā)新的鋰離子快充電池。