Các nhà nghiên cứu tại Đại học Michigan vừa phát triển một phương pháp mới cho phép nhà sản xuất dự đoán tuổi thọ của pin xe điện trong vài giây, thay vì vài tháng thử nghiệm.

Các biện pháp dự đoán tuổi thọ pin xe điện cho đến nay đều đòi hỏi phải lặp đi lặp lại chu kỳ sạc và xả pin, thu thập dữ liệu và dùng dữ liệu này để đào tạo ra mô hình dự đoán tuổi thọ của loại pin đang sản xuất. Có thể mất vài tuần đến vài tháng để hoàn thành số lượng chu kỳ sạc và xả cần thiết và thu thập đủ dữ liệu. Vào thời điểm ngành công nghiệp xe điện đang bùng nổ thì quy trình sản xuất pin và sau đó mất vài tháng thử nghiệm tuổi thọ góp phần gây ra "nút thắt cổ chai cho pin xe điện."

Anna Stefanopoulou và Andrew Weng, hai tác giả nghiên cứu mới, xác định một dấu hiệu chẩn đoán sớm tuổi thọ pin mà không cần kiểm tra vòng đời.

Nhóm nghiên cứu từ Đại học Michigan (UM) đã phát triển một phương pháp mới, dựa trên đo điện trở bên trong pin để dự đoán pin sẽ dùng được bao lâu. Các phép đo này chỉ mất vài giây ở cuối quá trình sản xuất và gần như không tốn thêm chi phí.

Điện trở là một dấu hiệu cho thấy mức độ hợp nhất của lithium ở một điện cực với chất điện phân lỏng - chất có nhiệm vụ chuyển các ion từ điện cực này sang điện cực kia bên trong pin. (xem thêm về nguyên lý hoạt động của pin xe điện tại đây.) Khi lithium hợp nhất với chất điện phân sẽ tạo thành một lớp gọi là lớp điện ly rắn giao pha, bảo vệ bề mặt của điện cực, và giúp pin có tuổi thọ lâu hơn. Rất khó đo lượng lithium tạo thành lớp điện ly rắn giao pha. Nhưng nhóm UM nhận thấy, ở trạng thái pin yếu, điện trở bên trong của pin liên quan chặt chẽ đến lượng lithium tạo thành lớp điện ly rắn giao pha. Do đó, điện trở trở thành một phép đo gián tiếp về lớp bảo vệ, cũng như tuổi thọ của pin.

Việc tìm kiếm ra một dấu hiệu có thể đo lường nhanh chóng tuổi thọ của pin sẽ giúp cải tiến quy trình sản xuất pin và mở rộng quy mô sản xuất.

Nguồn: