Эффект памяти литий-ионных аккумуляторов

26.04.2013

Ученые из Института Пауля Шерера совместно с коллегами из Научно-исследовательских лабораторий Toyota в Японии обнаружили, что широко используемый тип литий-ионных аккумуляторов имеет эффект памяти. Это позволяет понять механизмы работы аккумуляторов и решить некоторые проблемы с их емкостью и долговечностью.

Эффект памяти обычно связан с нарушением режима разрядки/зарядки аккумулятора: батарею начинают заряжать до ее полной разрядки, что приводит к недоступности части емкости батареи. Считалось, что этому "недугу" подвержены только NiCd и NiMH аккумуляторы, которые в особо тяжелых случаях теряют до 50% емкости. Оказывается, у литий-ионных аккумуляторов тоже может быть эффект памяти, и связан он все с теми же неполной зарядкой или разрядкой. В случае с литий-ионными аккумуляторами это приводит к невозможности точно определить уровень заряда и недоступности части его емкости.

Эффект памяти и связанные с ним отклонения в рабочем напряжении аккумулятора уже подтверждены на примере литий фосфат железных (LiFePO4) батарей. Обычно у этих аккумуляторов напряжение остается практически неизменным в широком диапазоне заряда. Вроде бы это хорошо, но с другой стороны, даже небольшую аномалию в рабочем напряжении автоматика интерпретирует неправильно, например начинает "думать", что батарея заполнена на 90%, хотя на самом деле она заряжена только на 50%.

Особенно заметен этот эффект памяти в электромобилях и гибридах. Во время торможения таких машин происходит зарядка батареи, а во время резких ускорений - быстрая разрядка. В результате многочисленных последовательных циклов частичной зарядки и разрядки, электроника "сходит с ума" и постепенно накапливает эффект памяти. В результате уровень заряда батареи оценивается неправильно, что затрудняет эксплуатацию машины и сокращает срок службы аккумулятора.

В основе этого явления лежит химический процесс, который приводит к укрупнению зарядовых частиц на электродах и к колебаниям напряжения. Именно эти колебания создают ошибки в контроле за уровнем заряда. Получается, что современные датчики уровня заряда, которые измеряют напряжение, часто ошибаются и требуют замены на боле "умную" технологию.

<< Назад: Нанотрубки как защита от военного лазера 27.04.2013

>> Вперед: Миниатюрный тепловизор 26.04.2013

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Самое глубокое погружение за всю историю морских экспедиций 14.05.2019 Бывшему военно-морскому офицеру Виктору Весково на своем батискафе удалось погрузиться на глубину 10927 м. Рекордное погружение в самую глубокую и загадочную подводную впадину в мире доказывает, что даже самые отдаленные места на Земле не защищены от пластиковых отходов. В общей сложности Весково и его команда совершили пять погружений во время экспедиции. Четыре часа Виктор провел, исследуя дно впадины. Команда считает, что обнаружила четыре новых вида ракообразных - амфиподов. На глубине 7 и 8 тысяч метров соответственно были замечены ложечный червь (или эхиур) и розовая улитка. Команда также обнаружила ярко окрашенные скальные обнажения и собрала образцы породы со дна моря. Кроме того, в Марианской впадине исследователи обнаружили мусор: полиэтиленовый пакет и конфетную обертку. Находки Весково могут показаться неправдоподобными, но, согласно недавним исследованиям, пластиковые отходы действительно достигли самых глубоких океанских вод. Хотя когда-то считалось, что дно океана лишено морской жизни, теперь исследователи пришли к выводу, что частицы пластика подвергают опасности удивительное множество организмов, обитающих в таких местах, как Марианская впадина. Открытия показали, что распространение отходов в глубинах океана стало настолько масштабным, что некоторые организмы - к примеру, амфиподы - начинают использовать микропластик в качестве пищи. У 80 процентов существ, взятых как образцы в шести самых глубоких точках океана по всему миру, в телах был обнаружен пластик. Для Марианской впадины этот показатель составляет колоссальные 100 процентов.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025