Litij-ionske baterije mogu se puniti i značajno brže, tajna leži u temperaturi
Stručnjaci s američkog sveučilišta Penn State osmislili su tehnologiju upravljanja temperaturom litij-ionskih baterija koja im omogućava značajno brže punjenje i manju degradaciju
Punjenje baterija spor je proces, što je jedan od ključnih čimbenika koji govore u korist konvencionalnih automobila nasuprot električnima. Rijetko je kome prihvatljivo puniti automobil nekoliko sati umjesto nekoliko minuta, a planiranje dužih zaustavljanja na punjačima otežava prevaljivanje velikih udaljenosti električnim vozilima.
Brzi punjači i nove tehnologije uspjeli su skratiti vremena punjenja, ali ona su i dalje daleko od brzinskog nadolijevanja goriva. No, mnogi u svijetu rade na tome da se ta vremena dodatno skrate, a s vremena na vrijeme pojavi se i neka nova tehnologija koja budi nadu da će se to zaista i ostvariti.
U časopisu Joule tim stručnjaka s američkog sveučilišta Penn State objavio je članak koji opisuje "asimetrično upravljanje temperaturom" litij-ionskih baterija. Smatraju da bi to mogao biti ključ do bržeg punjenja i manje degradacije ovog oblika baterija.
Zagrij kod punjenja, hladi kod pražnjenja
Njihovo rješenje zasniva se na smanjenju pojave "platinga", tj. prekrivanja anoda baterijskih članaka naslagama litija.
Ono se javlja pri punjenju baterija na temperaturama nižim od 50°C, a "krivac" je za sporije punjenje i brže propadanje baterija svakim ciklusom punjenja. Naslage se pojavljuju najčešće prilikom brzog punjenja i tada su još pogubnije po "zdravlje" baterija.
Spomenuti znanstvenici otkrili su da se ova pojava može smanjiti punjenjem baterija koje su prethodno zagrijane na temperaturu od 60°C. Takvim punjenjem može se ostvariti 2.500 ciklusa punjenja bez značajnije degradacije i nakupljanja naslaga litija. Pri tome je ključno da se baterije drže na visokoj temperaturi najviše 10 minuta, jer bi im duže izlaganje grijanju moglo naštetiti.
Brzo punjenje i manje propadanje
Korištenjem ove metode vrijeme punjenja baterija kod električnih automobila moglo bi pasti toliko da se za samo 10 minuta punjenja automobilu omogući dodatnih 320 kilometara autonomije. To predstavlja skraćenje od oko 80% u odnosu na trenutačne brze punjače koji ovaj rezultat postižu kroz oko 50 minuta. Bitno je napomenuti i da se za postizanje ovog napretka mogu koristiti postojeći punjači i baterije kakve se već ugrađuju u vozila.
Nakon punjenja baterija se hladi kako bi se sačuvao njezin kapacitet i struktura za daljnje korištenje. Prilikom vožnje automobila i korištenja pohranjene energije baterije se ionako moraju dodatno hladiti. Korištenjem asimetričnog upravljanja temperaturom kakvo se predlaže, nakon 2.500 ciklusa prosječna bi baterija automobila zadržala oko 91,7% svog izvornog kapaciteta.
