AI-teknik för att förlänga elbilsbatteriers livslängd

Forskare vid Chalmers tekniska högskola har utvecklat en innovativ AI-baserad metod som kan öka livslängden på elbilsbatterier med nästan 23 procent. Samtidigt ska laddtiderna vid snabbladdning förbli i stort sett oförändrade.

Denna forskning leds av Changfu Zou tillsammans med Meng Yuan från Victoria University i Nya Zeeland. Metoden bygger på att AI anpassar laddningen efter batteriets aktuella tillstånd snarare än att följa en standardiserad laddningskurva.

Vid snabbladdning utsätts batterier för hög belastning och temperatur, vilket med tiden kan orsaka kemiska reaktioner som försämrar kapaciteten. Ett problem är litiumplätering, där metalliskt litium ansamlas på elektroderna.
– Vi visar att det går att ladda i stort sett lika snabbt som i dag men med betydligt mindre långsiktig degradering av batteriet, säger hon.

Forskarna har utbildat en AI-modell genom förstärkningsinlärning. Systemet lär sig att optimera balansen mellan snabb laddning och minskat slitage på batteriet. Skillnaden i laddtid är endast några sekunder jämfört med nuvarande metoder.
– Risken för litiumplätering ökar i takt med batteriets ålder. Ändå använder dagens standardmetoder samma ström och spänning oavsett batteriets ålder, säger hon.

Den nya tekniken kan lätt implementeras via mjukvaruuppdateringar i elbilarnas batterihanteringssystem.
– Vår studie visar att en smart anpassning av strömmen under laddningen, där stor hänsyn tas till batteriets föränderliga elektrokemiska tillstånd, kan maximera både dess prestanda och livslängd, säger han.

Det nästa steget är att testa tekniken på verkliga batterier utanför laboratoriet. Forskarna hoppas att denna metod kan bli en avgörande faktor för att öka hållbarheten och attraktiviteten för elbilar på lång sikt.