鋰電池剩余壽命精確估算的重要性
文章來源：PNAS普納斯能源官網(wǎng)
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發(fā)表時間：2017-08-07 18:01:54
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鋰離子電池正廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、電動汽車以及空間系統(tǒng)。然而，一個不可避免的問題是隨著循環(huán)使用和材質(zhì)老化電池性能會不斷下降直到廢棄。另外電池性能的退化無法直接測量，往往需要提前對其進(jìn)行估計，從而決定是否...
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鋰離子電池正廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、電動汽車以及空間系統(tǒng)。然而，一個不可避免的問題是隨著循環(huán)使用和材質(zhì)老化電池性能會不斷下降直到廢棄。另外電池性能的退化無法直接測量，往往需要提前對其進(jìn)行估計，從而決定是否更換電池，以避免一些不必要的事故。
目前對鋰電池循環(huán)壽命的預(yù)測離成熟的實際在線應(yīng)用還有一段距離。國外的一些高校、研究機(jī)構(gòu)和公司針對電動車、船舶、飛機(jī)及航天器的電池管理系統(tǒng)( battery management system，BMS) 進(jìn)行研究和開發(fā)，其中鋰電池循環(huán)壽命的預(yù)測是BMS 的核心和難點，許多如GPS 系統(tǒng)和無人機(jī)( unmanned aerial vehicles，UAVs) 等軍事電子設(shè)備需要使用的便攜式電源都依賴于鋰離子電池，也需要評估鋰電池的可靠性，以避免鋰離子電池失效而導(dǎo)致從操作損傷到性能下降甚至災(zāi)難性故障等不同程度的嚴(yán)重后果。 應(yīng)用于植入式醫(yī)療設(shè)備的可充電鋰電池的可靠性被廣大的利益相關(guān)者公認(rèn)為最重要的一個要求，要確保這些設(shè)備的鋰電池在操作過程中的可靠性，就必須要求能夠評估鋰電池的容量和預(yù)測剩余的循環(huán)使用壽命。
國內(nèi)也有一些研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)開展了實際應(yīng)用工作，但尚處于起步階段，比如Liu D． T． 等人將鋰離子電池的循環(huán)壽命預(yù)測方法應(yīng)用于我國航天某所的衛(wèi)星鋰電池健康評估系統(tǒng)中，開發(fā)了衛(wèi)星鋰離子電池剩余壽命預(yù)測系統(tǒng); 針對空間應(yīng)用計算資源約束問題，周建寶等人還在FPGA 平臺上實現(xiàn)了基于RVM的嵌入式鋰電池循環(huán)壽命預(yù)測計算方法，預(yù)測電池的剩余壽命( remaininguseful life，ＲUL) ; 北京交通大學(xué)和北京航空航天大學(xué)也分別研究了相關(guān)電池剩余壽命估算方法，先后得到實際應(yīng)用; 國內(nèi)一些公司如哈爾濱冠拓電源設(shè)備有限公司和深圳派司地科技有限公司在電池管理系統(tǒng)的開發(fā)上也取得了一定的成果。
總體來說，國內(nèi)外電池管理系統(tǒng)的采集精度仍然不夠精確，尤其是在電池剩余循環(huán)壽命估算的準(zhǔn)確性上仍然存在著不足，技術(shù)不夠成熟。
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