Durability effects of high frequency pulse charging

Report, 2026

Detta projekt undersöktes hur livslängden hos Li-Jon battericeller påverkas av pulsladdning. Till skillnad från konventionella metoder för konstant ström eller konstant spänning levererar pulsladdning energi i högfrekventa pulser följt av korta relaxationsperioder. I projektet testades litiumjonbattericeller med 100 % hälsotillstånd (SOH) under högfrekventa pulsladdningsförhållanden (10 mHz–125 Hz) för att bestämma deras hållbarhet och prestanda. Projektet analyserade högfrekventa pulsers förmåga att minska litiumplätering som uppstår när litiumjoner avsätts på anodytan under snabbladdning. Litiumplätering kan leda till kapacitetsminskning, ökat inre motstånd och säkerhetsrisker. Testerna införlivade olika arbetscykler (25 % och 50 %) för att ge viloperioder mellan pulserna för en mer enhetlig diffusion av joner, vilket bidrog till att bevara elektrodens strukturella integritet. Variationen av arbetscykler och frekvenser visade högre kapacitetsretention än en konstant referens under de totala cyklerna för olika tester. Till exempel hade pulsladdning med 50 Hz-frekvens vid 50 % arbetscykel ≈38 % högre kapacitetsretention än den konstanta referensen efter 300 cykler. Arbetscykeln visade sig vara en mer dominerande parameter än frekvensen, eftersom celler laddade med 25 % arbetscykel hade 95 % absolut kapacitetsretention medan den var 80 % för celler som drivs med 50 % arbetscykel för samma frekvens efter 300 cykler. Detta stöder direkt längre batterilivslängd och mer tillförlitlig prestanda över upprepade laddningscykler. Projektet drevs i samarbete mellan Volvo Cars och Chalmers.