Ličio{0}}jonų baterijų paketų, kaip pagrindinio energijos kaupimo ir maitinimo bloko naujoje energijos srityje, tyrimų pažanga tiesiogiai susijusi su elektrinių transporto priemonių asortimento gerinimu, energijos kaupimo sistemų ekonomiškumo optimizavimu ir patikimo specialios įrangos veikimo atšiauriomis sąlygomis užtikrinimu. Pastaraisiais metais dėl medžiagų mokslo, sistemų integravimo ir pažangių valdymo technologijų pasiekimų ličio -jonų baterijų paketai padarė didelę pažangą energijos tankio, saugos, ciklo eksploatavimo ir prisitaikymo prie aplinkos srityse, paspartindami jų perėjimą nuo laboratorinių naujovių prie didelio- masto pritaikymo.
Medžiagų sistemos lygmeniu naujų elektrodų medžiagų, pvz., didelio -nikelio trejeto katodo, ličio mangano geležies fosfato (LFP) ir silicio-anodų, kūrimas padėjo pagrindą baterijų blokų energijos tankiui gerinti. Didelio-nikelio katodai sumažina priklausomybę nuo kobalto, padidindami nikelio kiekį, pagerindami sąnaudų struktūrą išlaikant didelę specifinę talpą; LFP, paveldėdamas LFP saugos pranašumus, pagerino įtampos platformą ir energijos tankį. Silicio{5}}anodai tapo mokslinių tyrimų tašku dėl itin-didelio teorinio specifinio pajėgumo. Derinant jas su anglies medžiagomis arba naudojant pagrindines -apvalkalų konstrukcijų konstrukcijas, tūrio padidėjimo problema įkrovimo ir iškrovimo metu buvo veiksmingai sumažinta, todėl bendras baterijų blokų energijos tankis gali viršyti 300 Wh/kg slenkstį.
Sistemų integravimo technologijų naujovės orientuotos į vidinio pasipriešinimo mažinimą ir nuoseklumo gerinimą. Pažangūs prijungimo procesai, tokie kaip suvirinimas lazeriu ir ultragarsinis suvirinimas, sumažina šynų kontakto varžą, pagerina efektyvumą ir stabilumą įkraunant ir iškraunant didelę{1}}srovę. Integruotų modulių konstrukcijos, optimizuodamos elementų išdėstymą ir aušinimo kanalus, sutrumpina šilumos laidumo kelią, išlaiko temperatūros vienodumą ± 2 laipsnių ribose ir žymiai sumažina terminio pabėgimo riziką, kurią sukelia vietinis perkaitimas. Be to, lengvų konstrukcijų ir aukšto -apsaugos- lygio korpusų kūrimas padidina akumuliatorių blokų mechaninį patikimumą veikiant vibracijai, smūgiams ir kintamoms aukštos ir žemos temperatūros aplinkoms.
Kita svarbi kryptis yra protingas akumuliatoriaus valdymo sistemos (BMS) atnaujinimas. SOC (State of Charge) ir SOH (State of Health) įvertinimo tikslumas, pagrįstas nuspėjamuoju modelio valdymu (MPC) ir mašininio mokymosi algoritmais, buvo žymiai patobulintas, klaidos kontroliuojamos 3 proc. Aktyviojo balansavimo technologijos taikymas, perduodant energiją per kondensatorius arba induktorius, sumažina įtampų skirtumą tarp atskirų elementų iki mažesnio nei 10 mV, veiksmingai uždelsdamas neatitikimų kaupimąsi. Atliekant kai kuriuos pažangiausius tyrimus BMS (Battery Management System) įdiegta pažangiausia kompiuterija ir debesų bendradarbiavimas, siekiant realaus-laikinio akumuliatoriaus paketo duomenų analizės ir išankstinio perspėjimo apie gedimus per visą jo gyvavimo ciklą, todėl techninė priežiūra pereinama nuo remonto po-įvykio į prevenciją prieš{8}.
Saugos technologijų proveržis daugiausia dėmesio skiriama šiluminio bėgimo prevencijai ir geresnei piktnaudžiavimo tolerancijai. Naujų šilumos valdymo medžiagų, tokių kaip fazių kaitos mikrokapsulės ir didelio šilumos laidumo geliai, taikymas gali sugerti šilumą ir sulėtinti šilumos plitimą ankstyvosiose nenormalaus temperatūros kilimo stadijose. Ugnį -slopinančių elektrolitų ir keraminiais-dengtų separatorių kūrimas žymiai sumažino elektrolitų skilimo ir separatoriaus lydymosi aukštoje temperatūroje riziką. Kalbant apie piktnaudžiavimo testus, baterijų paketai dabar gali išlaikyti ekstremalių sąlygų, pvz., prasiskverbimo į nagą, suspaudimą ir perkrovimą, testus, o dūmų toksiškumas ir temperatūros kilimo greitis po terminio paleidimo atitinka griežtus saugos standartus.
Žvelgiant į ateitį, ličio{0}}jonų baterijų paketų tyrimuose didesnis dėmesys bus skiriamas daugiadalykei integracijai: praktinis kietojo -kūno elektrolitų taikymas žada visiškai pašalinti skystų elektrolitų keliamus pavojus saugai; gilus dirbtinio intelekto ir skaitmeninių dvynių technologijų taikymas optimizuos visą baterijų bloko projektavimo, gamybos ir veikimo procesą; o pigių, perdirbamų medžiagų sistemų kūrimas atitinka tvaraus vystymosi poreikius pagal visuotinį anglies neutralumo tikslą. Šios pažangos ir toliau skatins ličio-jonų akumuliatorių paketus, kad jie būtų našesni, saugesni ir lengviau pritaikomi, o tai suteiks pagrindinę paramą energijos perėjimui.
