Energi
Oväntad upptäckt: litiumjonbatterier har minne
Litiumjonbatterier kan drabbas av en ”minneseffekt” om de inte laddas upp och ur ordentligt, enligt forskare. Den oväntade upptäckten kan få betydelse för batterier i hybridbilar.
Den så kallade ”minneseffekten” är känd sedan länge i exempelvis nickelkadmiumbatterier. Om batterierna inte laddas ut helt innan de laddas igen, så tappar de kapacitet med tiden. Litiumjonbatterier har däremot inte ansetts ha några minnesproblem, oavsett hur ofullständigt de töms och laddas.
Men nu har forskare vid Paul Scherrer Institute i Schweiz och Toyota Research Laboratories i Japan gjort en oväntad minnesupptäckt i litiumjonbatterier där elektrodmaterialet är litiumjärnfosfat (LiFePO4).
I en artikel i den vetenskapliga tidsskriften Nature Materials beskriver de hur batteriet laddades upp till hälften och sedan tömdes helt. När forskarna därefter laddade batteriet fullt igen så syntes en överraskande puckel på batteriets spänningskurva.
Den lilla puckeln dök upp exakt vid den spänningsnivå som batteriet hade när den tidigare ofullständiga laddningen avbröts, vilket forskarna tolkar som att batteriet ”minns” gamla laddcykler.
Haken är att programvaran som styr batteriets laddning utgår från spänningen för att beräkna den aktuella laddnivån. Även en liten spänningspuckel kan göra att laddningsnivån feltolkas och att programvaran inte styr laddningen på optimalt sätt.
Forskarna tycker att de nya rönen är extra relevanta för tillverkare av elhybridbilar där batteriet laddas upp lite grann vid varje inbromsning och sedan töms lite när bilen accelererar igen. Ett stort antal sådana cykler med ofullständiga laddningar och urladdningar kan ge många små minneseffekter som tillsammans skapar en stor minneseffekt.
Samtidigt poängterar de att problemet kan lösas om programvaran som hanterar batterisystemet anpassas så att den upptäcker och kompenserar för minneseffekten.
