Найден способ продлить срок службы батарей на 20%. Менять ничего не нужно — всё дело в зарядке
Оказывается, ключ к увеличению срока службы аккумуляторов — правильная зарядка. При ней каждый элемент батареи должен заряжаться отдельно от других. Это позволит продлить срок службы батареи минимум на 20%.
Не все элементы, входящие в состав литиевого аккумулятора, одинаковы; некоторые из них разлагаются и умирают быстрее, чем другие. Новое исследование ученых Стэнфордского университета показало, что вся батарея может прожить намного дольше, если каждая ячейка будет заряжаться индивидуально.
Правильная зарядка аккумулятора
Существует множество причин, по которым отдельные элементы в батарее могут стать слабее других. Возможно, есть различия в производстве или материалах. Возможно, некоторые из них более подвержены воздействию источников тепла, чем другие, или расположены в местах, которые труднее охлаждать. В любом случае, в среднем один элемент батареи служит дольше, чем средний аккумулятор, и именно эти слабые элементы ответственны за основное падение емкости со временем
Быстрая зарядка и разрядка являются стрессом для элементов батареи, и, хотя они предназначены для снятия этого стресса, именно в эти моменты более слабые элементы страдают и изнашиваются быстрее всего. Поэтому команда ученых из Стэнфорда задалась вопросом, может ли стандартный метод зарядки всех элементов батареи с одинаковой скоростью ускорять разрядку батареи.
Исследователи разработали компьютерную модель для проверки своей теории с беспрецедентным уровнем детализации процесса. Они попытались точно представить физическое и химическое состояние батареи, а также изменения, которые происходят в связи с различными нагрузками на протяжении всего срока ее службы на разных временных интервалах — от секунд до месяцев и лет.
Используя эту модель, они провели ряд симуляций, сравнивающих стандартный подход к зарядке с установленной скоростью с другими подходами, в которых емкость каждого отдельного элемента служила индикатором того, сколько заряда он может накопить. Авторы предполагали, что только самые прочные элементы должны подвергаться наибольшим нагрузкам. С элементами, которые уже начали разрушаться по какой–либо причине следует обращаться гораздо бережнее, чтобы предотвратить их дальнейшее разрушение.
Команда обнаружила, что, индивидуально настраивая скорость зарядки каждого элемента, они могут свести к минимуму повышение температуры и деградацию элементов, до такой степени, что эти аккумуляторы могут выдерживать по крайней мере на 20% больше циклов зарядки / разрядки, чем аккумулятор, который заряжается равномерно.
