El Avance De la Batería EV Acelera Enormemente la Carga Incluso a Temperaturas Frías

      Kena Betancur / Getty Images

      

      

      

      

      

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      Los problemas invernales de los vehículos eléctricos pueden ser cosa del pasado. Un nuevo proceso de fabricación desarrollado por la Universidad de Michigan ha llevado a tiempos de carga más rápidos y rangos más largos, a pesar de las temperaturas bajo cero.

      Cuando llega el invierno, las cosas tienden a ponerse bajas y lentas: las temperaturas, el tráfico, levantarse de la cama. El clima frío es un enemigo particular de los vehículos eléctricos. Las baterías tardan más en cargarse y también deben trabajar más para mantener el rendimiento de los vehículos eléctricos, lo que luego reduce el alcance. Este triple golpe no es un punto de venta de vehículos eléctricos, particularmente en lugares donde ocurren las estaciones. Pero los ingenieros universitarios pueden haber resuelto este problema de la batería del EV: Dale una parka.

      "Cargar una batería de EV lleva de 30 a 40 minutos, incluso para una carga rápida agresiva, y ese tiempo aumenta a más de una hora en el invierno", dijo Neil Dasgupta, profesor asociado de ingeniería mecánica y ciencia e ingeniería de materiales de la UM, y coautor del estudio. "Este es el punto doloroso que queremos abordar .”

      Un recubrimiento especializado alrededor de la capa externa de la batería puede evitar que se produzca el enchapado de litio, lo que reduce la vida útil de la batería, ralentiza la carga y disminuye la seguridad. Esta costra no deseada se formará en la superficie del ánodo cuando los iones de litio no puedan moverse libre o rápidamente hacia el material del ánodo en sí. Tales casos serían durante la carga rápida (porque la batería está sobrecargada), temperaturas frías (porque los iones no pueden moverse tan rápido) o cuando la batería tiene una velocidad de carga alta(debido a la saturación de iones de litio).

      

      Julian Stratenschulte a través de Getty Images

      La solución del equipo de ingeniería de la UM es una aplicación de borato-carbonato de litio de 20 nanómetros de espesor en la batería. Combinando este revestimiento de material vítreo con un electrodo reestructurado de mayor eficiencia (una arquitectura con patrón láser que el equipo desarrolló primero), tiene una batería de iones de litio que se carga rápidamente y mantiene su capacidad por más tiempo. 

      ¿Qué tan rápido cargar completamente un EV ahora? Aproximadamente un 500% más rápido que las tasas actuales; ergo, menos de 10 minutos. Entonces, bastante cerca de un derroche promedio de parada de combustible/descanso biológico/refrigerio. En cuanto a la duración de la batería, la capacidad aún sería de aproximadamente el 97% después de 100 cargas rápidas. Y todo esto puede ser tuyo incluso a temperaturas tan bajas como 14 ° F (-10°C).

      Según el equipo, los fabricantes de baterías tampoco necesitarían renovar por completo sus procesos de producción. "Visualizamos este enfoque como algo que los fabricantes de baterías EV podrían adoptar sin grandes cambios en las fábricas existentes", dijo Dasgupta. "Por primera vez, hemos mostrado un camino para lograr simultáneamente una carga extremadamente rápida a bajas temperaturas, sin sacrificar la densidad de energía de la batería de iones de litio.”

      Los tiempos y rangos de carga de los vehículos eléctricos han mejorado considerablemente desde que llegó el Nissan Leaf en 2011, el primer vehículo eléctrico para el mercado masivo de un importante fabricante de automóviles. Sin embargo, la era moderna de los vehículos eléctricos continúa luchando contra la ansiedad en múltiples niveles, incluida la autonomía de los vehículos eléctricos, los tiempos de carga, la infraestructura y el reemplazo de la batería. Todavía estamos ordeñando todo el rango que podemos, ya sea a través de hipermiling, apagando el control del clima o una combinación de métodos de viaje menos que ideales. Sin embargo, el equipo de UM parece estar en el camino correcto y sin tener que reinventar el EV por completo.

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