鉅大LARGE | 點擊量：295次 | 2024年08月15日
制造工藝和材料變化如何影響電池壽命？新方案可以提前預測
隨著對電動汽車電池的需求持續(xù)增長，密歇根大學的研究人員已經開發(fā)出一種方法來預測制造工藝和材料的變化將如何影響電池的壽命。
密歇根大學的工程師們已經確定，在電池制成后立即測量的內阻，是衡量電池壽命的一個關鍵指標。測量可以在制造過程的尾部幾秒鐘內完成，幾乎不需要額外的成本。
以前的研究表明，壽命預測是可能的，但它需要反復循環(huán)--充電、放電和再充電，以收集訓練算法所需的數(shù)據(jù)。確定壽命所需的老化測試可能需要數(shù)周至數(shù)月才能完成。由于這個原因，測試只針對少數(shù)電池，而不是所有產生的電池。
但是最近發(fā)表在《焦耳》雜志上的這項新研究表明，準確的電池壽命可以在一個電阻測量的幫助下進行預測，或者說是對電池在多大程度上抵制其內部電流流動的一種測量。該電阻可能來自內部組件的材料，或者影響離子在電池電極之間移動的電化學因素。在低電荷水平下測量電阻是關鍵。
該研究的主要作者、機械工程專業(yè)的博士生AndrewWeng說："原則上，在低電荷狀態(tài)下的電阻測量可以在沒有任何循環(huán)的情況下獲得，這使得模型訓練過程更快。"
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
密歇根大學電池實驗室建造的原型鋰離子電池在一個環(huán)境控制室內進行診斷性測量。資料來源：密歇根大學
為什么電阻是估計電池壽命的一個好晴雨表？
它可以表明有多少鋰與液態(tài)電解質融合，液態(tài)電解質在電池內將離子從一個電極輸送到另一個電極。這種結合層被稱為固體電解質間相，可以保護電極的表面，使其壽命更長。
進入固體電解質間相的鋰的數(shù)量通常難以測量。但在低充電狀態(tài)下，電池的內阻與進入固體電解質間相的鋰的數(shù)量密切相關。這提供了一個快速測量該保護層，以及用普通設備測量電池的運行容量。
麻省理工學院的研究為汽車制造商提供了一個有用的工具，因為大多數(shù)汽車制造商正在迅速將其產品線從內燃技術轉向混合動力和電動運輸。這一轉變使該行業(yè)在鋰離子電池材料方面展開競爭，尋求提高生產力和降低成本--所有這些都是在同一時間進行的。
正如路透社本月早些時候報道的那樣，這些因素促成了"電動車電池的瓶頸"。
威廉-克萊-福特技術教授AnnaStefanopoulou和機械工程專業(yè)的博士生AndrewWeng確定了一種早期壽命診斷信號，可以預測形成協(xié)議對電池壽命的影響，而不需要進行循環(huán)壽命測試。信用：密歇根大學
汽車制造商一直在努力降低汽車的生產成本，而現(xiàn)在，他們正在尋求使電動車電池盡可能具有成本效益，因此，我們試圖回答的問題是在制造過程本身中，你能多快地了解電池的使用壽命？
事實證明，答案是：立即，如果你知道在高通量測試中可以獲得的關鍵信號。找到這種關鍵的可測量特征，可以簡單地用于持續(xù)改進和擴大國內電池制造規(guī)模。
