沃里克大學WMG的研究人員開發了一種新的鋰離子電池內部溫度和電極電位的直接，精確測試，發現電池可以安全充電，比目前推薦的充電限制快五倍。
這項新技術在電池正常工作期間就地工作，不會妨礙其性能，並且已經在標準的市售電池上進行了測試。這種新技術將促進電池材料科學的進步，靈活的電池充電速率，新型電池材料/技術的熱學和電氣工程，並有助於為高性能應用設計儲能係統，例如賽車和電網平衡。
如果電池過熱，會對電解質造成嚴重損害，甚至可能導致電解質分解形成氣體的危險情況比易燃和造成顯著的壓力增大。陽極的過度充電會導致太多的鋰電鍍，從而形成金屬樹枝狀結構並最終刺穿隔膜，導致與陰極發生內部短路並隨後發生災難性故障。
為了避免這種情況，製造商根據他們認為的關鍵溫度和潛在水平來規定電池的最大充電速率或強度。然而，直到現在，對電池進行內部溫度測試（並獲得每個電極的電勢數據）在不明顯影響電池性能的情況下證明是不可能的或不切實際的。
製造商不得不依賴有限的外部儀器。這種方法顯然無法提供精確的讀數，這導致製造商在最大充電速度或強度上分配非常保守的限制，以確保電池不被損壞或最壞情況下遭受災難性故障。
然而，沃里克大學WMG的研究人員開發了一系列新方法，可以對各種形式和目的地的鋰離子電池進行直接，高精度的內部溫度和“每電極”狀態監測。這些方法可以在電池正常工作期間使用，而不會妨礙其性能，並且已經在商用汽車級電池上進行了測試。通過這種方法獲得的數據比外部感測精確得多，WMG已經能夠確定今天可用的市售鋰電池的充電速度至少比目前建議的最高充電速度快五倍。
Tazdin Amietszajew WMG研究員沃里克大學WMG研究員Tazdin Amietszajew博士指出：
“這可能給諸如賽車這樣的領域帶來巨大的收益，這將從推動性能極限中獲得顯而易見的好處，但它也為消費者和能源存儲提供商創造了巨大的機會。更快的充電總是以犧牲整個電池為代價但許多消費者都希望能在短時間內快速充電，並在其他時間切換到標準充電時間。充電策略的靈活性可能甚至會進一步降低線路能夠幫助消費者從金融中受益尋求利用連接到電網的車輛來平衡電網供應的電力公司的激勵措施。“
“這項技術現在已經可以應用於商業電池，但我們需要確保車輛上的電池管理系統以及電動車輛所投入的基礎設施能夠適應可變的充電速率，這些速率將包括這些更精確調諧的新功能型材/限制“
WMG研究人員為這種新型直接原位電池傳感開發的技術採用了微型參比電極和光纖布拉格光柵（FBG）穿過定制應變保護層。將氟化乙烯丙烯（FEP）的外層塗覆在纖維上，從腐蝕性電解質中添加化學保護。其結果是可以與電池的所有關鍵部件直接接觸並且能夠承受電池操作期間施加的電氣，化學和機械應力的設備，同時仍然能夠實現精確的溫度和潛在讀數。
WMG副教授Rohit Bhagat博士也是該論文的一位研究人員，他說：
“這種方法為我們提供了一種用於商業18650？電池的新型儀器設計，可最大限度地減少電池幾何形狀的不利變化和以前無法避免的變化，包括一個原位參比電極和一個光纖溫度傳感器，我們相信類似的技術也可以開髮用於袋裝細胞。“
“我們WMG的研究小組一直致力於解決這個問題的一系列技術方案，這只是我們發布的第一個，我們希望在明年內發表我們的其他創新方法來應對這一挑戰。”
