Секрет долгой жизни аккумулятора может заключаться в активном изменении количества тока, попадающего в каждый элемент питания. Моделирование, проведенное специалистами Стэнфордского университета, показывает, что таким образом можно замедлить деградацию литий-ионных элементов в батарее. Такой подход позволяет использовать каждый элемент наиболее эффективным образом даже при ускоренной зарядке.

Причин, по которым отдельные элементы питания в батарее могут стать менее производительными, чем остальные, множество: небольшие отличия в производственном процессе или материалах, разница в воздействии источника тепла или неудачное расположение. В любом случае, в среднем отдельный элемент питания служит дольше, чем средняя батарея, и эти слабые элементы могут ухудшить работу всего аккумулятора, пишет Stanford News.

Быстрая зарядка и разрядка — нагрузка для батареи, и хотя она должна выдерживать такое воздействие, иногда наиболее слабые элементы не справляются со стрессом и деградируют быстрее прочих. Исследователи из Университета Стэнфорда задались вопросом, может ли стандартный метод зарядки всех элементов батареи разом способствовать сокращению срока службы аккумулятора.

Ученые разработали компьютерную модель, которая позволила им проверить гипотезу в сжатые сроки и которая выдала беспрецедентный, по их словам, уровень детализации физического и химического состояния батареи, а также изменений, которые происходят под действием стресса на протяжении всего срока службы, от секундных до тех, которые занимают месяцы и годы.

На основании моделирования они разработали теорию, согласно которой наиболее устойчивые элементы следует подвергать самой сильной нагрузке, а самые слабые, которое уже начали разрушаться, наименьшей, чтобы максимально продлить сроки их службы. Такой подход позволяет продлить жизненный цикл аккумулятора как минимум на 20% — даже если часто заряжать его в ускоренном режиме.

По словам исследователей, новую модель можно с легкостью внедрить в конструкцию современных электромобилей или использовать в разработке систем управления аккумуляторами следующего поколения.