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格拉茨大学研究显示: 电池使用时间越长越安全

据外媒报道,格拉茨大学(TU Graz)研究显示,电动汽车动力电池的使用时间越长,所存在的危险性越低。目前,该校研究人员和行业合作伙伴正致力于定义报废电池的后期使用参数。

(图片来源:格拉茨大学)

作为SafeBattery项目的一部分,近四年来,格拉茨大学的研究团队一直在研究电动汽车中使用的锂基电池在碰撞载荷下的行为表现。车辆安全学院(Institute of Vehicle Safety)的项目经理Christian Ellersdorfer表示:“新电池电芯的表现广为人知,因此我们着手探讨完整的电池循环寿命。”该团队与AVL李斯特公司、奥迪和戴姆勒等行业合作伙伴一起,对电池使用过程中可能遇到的场景进行研究,例如由于停车颠簸、严重事故以及持续充放电引起的振动和急剧加速。

借助于碰撞试验、模拟模型和计算方法,研究人员确定,振动和加速几乎不会影响电池行为。然而,电池持续充放电会导致明显的机械和电气性能变化。在机械载荷下,以这种方式老化的电池电芯表现出高刚性。Ellersdorfer表示:“但是,这并不代表电池经过长期使用后,安全性逐渐降低。相反,这些影响因素叠加起来,会使电池变得更加安全,因为它们还会损失电能。”调查显示,严重损失电容量的电芯在内部短路后,其热失控过程会减弱。因此,随着老化电池的能量潜力降低,发生意外火灾的可能性也在减少。

受益于此项研究结果,制造商们更加了解电池电芯的性能,从而能够提出节料型设计,并提高效率。研究人员表示:“现在,制造商可以更加有效地利用安装空间。考虑到电池寿命,有必要对新电芯进行安全检测。”

在电池寿命时间表方面,SafeBattery项目组又获得新的进展。在最近推出的COMET SafeLIB项目中,研究人员与其他行业伙伴(如英飞凌、福尼斯和梅塞德斯)就电动汽车中动力电池发生的变化,进一步探讨细节问题,希望得到适合后期使用的安全系数。Ellersdorfer表示:“容量为80%的旧电池,已不再适用于电动汽车,但非常适合固定储能应用或机床。这是我们第一次确定普遍有效的安全领域参数。”

格拉茨电池安全中收(Battery Safety Center Graz)于2020年底开放。研究人员将在这里使用全球唯一的电池安全试验工作台技术,以前所未有的细度对电池电芯的早期寿命进行检测。有关可再利用性的法律框架(例如间接损害的责任问题)也在考虑范围内。除了通过“健康状态”反映电池电芯的现有残余容量和性能,最终还将具体定义“安全状态”,以评估电池在整个生命周期内的安全状态。SafeLIB项目为期四年,到2025年结束。

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