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高寒地区电动车福音锂离子电池可快速自暖

放大字体  缩小字体 发布日期:2016-01-24  浏览次数:794
  “【满亿传媒】报道,宾夕法尼亚大学科研人员近期研发出一种新型锂电池,通过使用镍箔,可以使电池在半分钟以内快速加热,将大大改善高寒地区电动汽车电池的性能。”

  众所周知,极端气温在很大程度上可以干扰锂电池的正常工作。目前,在防止锂离子电池过热或者着火方面,随着科研力量的大量投入,解决这个问题已经有了很大进展。但是,在过热的另一端——极冷环境也会导致电量的大量流失,从而影响锂电池的正常工作。不过,最近科学家却研发出了一种新型锂电池,它可以自己快速加热,从而抵御严寒,保证电池的正常工作。这种新型“自暖”锂电池可以用于电动汽车以及太空探索等众多领域。毫无疑问,它对于高寒地区的电动汽车是一大福音。

  在宾夕法尼亚州立大学(Penn StateUniversity)科研人员眼中,他们更关注如何保证电动汽车电池在高寒环境中正常工作方面,减少使用者焦虑。在高寒地区或者低温条件下,电动汽车电池电量流失可能导致充电缓慢、影响反馈制动系统(regenerative braking)以及缩短高达40%的续航里程。

  目前,电动汽车生产商已经采取了多种举措应对极端温度对电池的影响。比如,在2010年,福特汽车公司就宣布全电动福克斯(Focus)将配置热管理系统,该热管理系统通过使用热量或者加入冷却剂,注入电池系统从而达到控制温度的效果。但总体而言,低温环境依旧对电动汽车电池性能提出很大挑战。

  宾夕法尼亚州立大学解决此问题的方法是,在锂离子电池中加上了一块镍箔(nickel foil)并连接负极。一块嵌入式温度传感器通过镍箔重新分导电流,通过电阻的作用使电池自内部温暖起来。待温度高于冰点之后,系统便可自动关闭,从而使电池可以正常工作。

  在一项测试中,电池可以在20秒内从零下二十摄氏度升温至零摄氏度,在30秒内可以从零下三十摄氏度升温至零摄氏度。而且,改进后的电池“自暖”耗电量非常少,这两种情况下仅仅损耗电池电量的3.8%以及5.5%。科研人员指出,与常规锂电池在低温条件下电量流失40%的情况相比,这是非常大的进步。而且,宾夕法尼亚大学研发的电池仅比常规锂电池重1.5%,成本高0.04%。

  目前,该研究成果已经发表在《自然杂志》上了
 
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