基于大数据的汽车动力电池状态评估综述

动力电池作为电动汽车的重要组成部分,如何对动力电池状态(SOX)进行准确估计,延长汽车续驶里程和使用寿命,提高电池安全性已成为一项关键技术。对电动汽车动力电池状态估计的常用方法进行了综述,详细总结了神经网络、支持向量机、高斯过程回归、遗传算法等数据驱动方法在电池SOC、SOE、SOP、SOH、SOT估计的应用及效果,并对数据驱动方法在电池状态估计方面的发展趋势进行了展望。

适用于280Wh/kg能量密度锂离子电池正极材料的研究

采用相同的评价方法和标准对3种正极材料(富锂、三元NCA和NCM811)的首次充放电比电容量、库伦效率、倍率性能、低温性能及循环性能进行了测试。结果表明,富锂材料具有最高的首次充放电比容量,但其综合性能最差;三元NCA和NCM811综合性能较为出色,且NCM811性能略优。对NCM811材料与指定Si/C材料构建成的正、负极体系进行理论计算,电池能量密度可达286 Wh/kg,具有非常好的应用前景。

硫化物固态电池界面的研究进展

硫化物全固态电池可以明显提高电池能量密度并实现高安全性,已成为固态电池的一个重要方向,如何在电池内部有效构筑稳定的界面并显著降低界面阻抗是主要难点之一。从正极/硫化物电解质和负极/硫化物电解质2个方面综述了国际上对于硫化物固态电池界面的最新研究进展,重点对界面问题的成因和解决方法进行总结与评价。有助于推动硫化物全固态电池进一步发展和应用。

基于SOC-OCV曲线特征的SOH估计方法研究

电池的健康状态估计(state of health,SOH)是锂离子电池管理系统中的状态参数之一,影响电池荷电状态估计(state of charge,SOC)和峰值功率估计(state of power,SOF)的精度。本文中通过追踪SOC-OCV(open circuit of voltage,OCV)曲线特征的衍变规律,从热力学的角度提出了全新的SOH估计方法。利用三元锰酸锂复合材料为正极的锂离子电池循环寿命实验数据构建SOH与SOC-OCV曲线特征参数之间的关系,并验证所提SOH估计方法的精度。实验结果表明:SOH从100%衰退到50%,SOH估计精度在±1.5%以内。

电池试验安全防护数字化系统及智能化应用

电池试验安全防护是一个复杂的系统工程。文章根据国内技术水平和实际情况进行创新开发,提出了具体的解决方案,建立从试验设备与系统联动、结合大数据和云计算,全天候远程在线安全监控报警,使事故预防和消防灭火形成智能化、全过程覆盖的安全防护体系。可有效预防和避免电池事故发生,降低或减少事故造成的危害。

车用锂离子电池系统热蔓延试验与机理研究

动力电池的安全问题始终阻碍着电动汽车的推广,而热失控是安全问题的主因。锂离子电池在极端滥用条件下会发生热失控,同时热失控的能量会引发模组乃至系统的热蔓延。目前,单体热失控及模组热蔓延的机理被广泛研究,有关系统层级的热蔓延研究还较少。为研究电池系统热蔓延的机理,进行电池系统热蔓延试验。根据试验中系统热失控能量释放的剧烈程度,将电池系统热蔓延分为三个阶段:始发模组内热蔓延、模组间热蔓延和轰燃。此外,根据模组的不同受热情况,模组内热蔓延的规律可总结为顺序蔓延、同步蔓延和倒序蔓延三种模式。最终,结合蔓延表征结果和电池系统结构,发现液冷板对系统蔓延路径起到导引作用,以及当系统上盖破损后,电池热失控时会伴随着火焰,进而加速系统热蔓延过程,同时还验证了空气间隙对热蔓延的延缓作用。研究揭示了电池系统热蔓延的特征,为电池系统的安全性设计提供了依据。