Stanford Universityの研究者たちは、電池が経年劣化する中でその出力と貯蔵容量を測定する技術を開発している、と 同大学が発表した。

「Stanford Universityの科学者たちは、充電式電池の実際の状態をリアルタイムで予測する方法を提供します。この新しいアルゴリズムは、センサーデータと、リチウムイオン電池セルを劣化させる物理プロセスのコンピューターモデリングを組み合わせて、電池の残存貯蔵容量と充電レベルを予測します」と発表では述べられている。

Stanfordの地球・エネルギー・環境科学部でエネルギー資源工学の助教授を務めるシモーナ・オノリは、次のように報告しました。『これまで推定に使われたことのない電気化学パラメータを活用しました』。この研究は9月11日付の学術誌 IEEE Transactions on Control Systems Technologyに掲載された。

現在、自動車メーカーは不明な劣化量に対応するために予備容量を追加しており、これがコストの増加や、希少で時に有毒な材料の使用につながっている。この研究は実際の容量をより正確に推定することに役立ち、 電池 の小型化とEVの航続距離の向上を可能にする。

「私たちのモデルを使っても、電池システムをどのように使用するかについて注意することは依然として重要です」とOnori氏は説明した。「しかし、電池がそのライフサイクル全体を通じてどれだけのエネルギーを保持できるかについてより高い確実性があれば、その容量をより多く活用できます。私たちのシステムは限界がどこにあるかを明らかにするため、電池をより精密に運用できるようになります」。

論文によると、予測の精度は実験による実際の電池寿命の2パーセント以内である。これにより、電気自動車から退役した古い電池を電力網向けのエネルギー貯蔵に利用できるようになる。「現状では、電気自動車から退役した電池は品質や性能にばらつきが大きい」とOnori氏は述べた。「それらを標準化、試験、または認証し、定置型蓄電用に新たに製造された電池と競争できるようにする、信頼性が高く効率的な方法はこれまで存在しませんでした」。

電気自動車の電池セルは車両総コストの約30パーセントを占める。この研究は、リチウム電池の劣化をより正確に測定する方法を提供する。

「研究チームは、電気自動車で一般的に使用されているリチウムイオン電池の一種（ニッケルマンガンコバルト酸リチウム）を実験対象とし、リチウム濃度やセル容量といった重要な内部変数を推定しました。しかし、このフレームワークは十分に汎用的であり、他の種類のリチウムイオン電池にも適用可能であり、電池劣化の他のメカニズムにも対応できるはずです」と研究論文は報告している。

「私たちは、このアルゴリズムが単にコンピューター上で動く優れた理論的研究にとどまらないことを示しました」とOnori氏は述べた。「むしろ、これは実用的で実装可能なアルゴリズムであり、明日にも自動車に採用・使用されれば、より長寿命な電池、より信頼性の高い車両、より小型の電池パックの実現につながる可能性があります」。