钜大LARGE | 点击量：192次 | 2024年08月15日
制造工艺和材料变化如何影响电池寿命？新方案可以提前预测
随着对电动汽车电池的需求持续增长，密歇根大学的研究人员已经开发出一种方法来预测制造工艺和材料的变化将如何影响电池的寿命。
密歇根大学的工程师们已经确定，在电池制成后立即测量的内阻，是衡量电池寿命的一个关键指标。测量可以在制造过程的尾部几秒钟内完成，几乎不需要额外的成本。
以前的研究表明，寿命预测是可能的，但它需要反复循环--充电、放电和再充电，以收集训练算法所需的数据。确定寿命所需的老化测试可能需要数周至数月才能完成。由于这个原因，测试只针对少数电池，而不是所有产生的电池。
但是最近发表在《焦耳》杂志上的这项新研究表明，准确的电池寿命可以在一个电阻测量的帮助下进行预测，或者说是对电池在多大程度上抵制其内部电流流动的一种测量。该电阻可能来自内部组件的材料，或者影响离子在电池电极之间移动的电化学因素。在低电荷水平下测量电阻是关键。
该研究的主要作者、机械工程专业的博士生AndrewWeng说："原则上，在低电荷状态下的电阻测量可以在没有任何循环的情况下获得，这使得模型训练过程更快。"
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
密歇根大学电池实验室建造的原型锂离子电池在一个环境控制室内进行诊断性测量。资料来源：密歇根大学
为什么电阻是估计电池寿命的一个好晴雨表？
它可以表明有多少锂与液态电解质融合，液态电解质在电池内将离子从一个电极输送到另一个电极。这种结合层被称为固体电解质间相，可以保护电极的表面，使其寿命更长。
进入固体电解质间相的锂的数量通常难以测量。但在低充电状态下，电池的内阻与进入固体电解质间相的锂的数量密切相关。这提供了一个快速测量该保护层，以及用普通设备测量电池的运行容量。
麻省理工学院的研究为汽车制造商提供了一个有用的工具，因为大多数汽车制造商正在迅速将其产品线从内燃技术转向混合动力和电动运输。这一转变使该行业在锂离子电池材料方面展开竞争，寻求提高生产力和降低成本--所有这些都是在同一时间进行的。
正如路透社本月早些时候报道的那样，这些因素促成了"电动车电池的瓶颈"。
威廉-克莱-福特技术教授AnnaStefanopoulou和机械工程专业的博士生AndrewWeng确定了一种早期寿命诊断信号，可以预测形成协议对电池寿命的影响，而不需要进行循环寿命测试。信用：密歇根大学
汽车制造商一直在努力降低汽车的生产成本，而现在，他们正在寻求使电动车电池尽可能具有成本效益，因此，我们试图回答的问题是在制造过程本身中，你能多快地了解电池的使用寿命？
事实证明，答案是：立即，如果你知道在高通量测试中可以获得的关键信号。找到这种关键的可测量特征，可以简单地用于持续改进和扩大国内电池制造规模。
