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
【小中大】
鋰離子電池正廣泛應用于消費電子、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行估計，從而決定是否...
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鋰離子電池正廣泛應用于消費電子、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)壽命的預測離成熟的實際在線應用還有一段距離。國外的一些高校、研究機構(gòu)和公司針對電動車、船舶、飛機及航天器的電池管理系統(tǒng)( battery management system，BMS) 進行研究和開發(fā)，其中鋰電池循環(huán)壽命的預測是BMS 的核心和難點，許多如GPS 系統(tǒng)和無人機( unmanned aerial vehicles，UAVs) 等軍事電子設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致從操作損傷到性能下降甚至災難性故障等不同程度的嚴重后果。 應用于植入式醫(yī)療設備的可充電鋰電池的可靠性被廣大的利益相關者公認為最重要的一個要求，要確保這些設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測剩余的循環(huán)使用壽命。
國內(nèi)也有一些研究機構(gòu)已經(jīng)開展了實際應用工作，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)壽命預測方法應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測系統(tǒng); 針對空間應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)壽命預測計算方法，預測電池的剩余壽命( remaininguseful life，ＲUL) ; 北京交通大學和北京航空航天大學也分別研究了相關電池剩余壽命估算方法，先后得到實際應用; 國內(nèi)一些公司如哈爾濱冠拓電源設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)壽命估算的準確性上仍然存在著不足，技術不夠成熟。
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