Der Gesundheitszustand von Lithiumbatterien kann nicht durch direkte Messung, sondern durch Modellbewertung ermittelt werden. Die Alterung und der Zustand von Batterien werden von vielen Faktoren beeinflusst. Derzeit umfassen die Modelle zur Bewertung des Gesundheitszustands von Lithiumbatterien hauptsächlich elektrochemische Modelle und Ersatzschaltkreismodelle. und empirische Modelle.
1 Elektrochemisches Modell
Das elektrochemische Modell analysiert die Veränderungen des Gesundheitszustands der Batterie während des Betriebsprozesses anhand des elektrochemischen Reaktionsmechanismus der Batterie und berücksichtigt den Einfluss der Alterungsfaktoren der Batterie auf die internen und externen Zustandsvariablen (Temperatur, Stromstärke). , Abschaltspannung usw.) der Batterie. Die Forschung zu elektrochemischen Modellen von Lithiumbatterien umfasst komplexe elektrochemische Modelle, die auf SEI-Mechanismusmodellen, elektrochemischen First-Principles-Modellen sowie umfassenden elektrochemischen Ein- und Mehrfaktormodellen basieren.
2 Ersatzschaltbildmodell
Äquivalentes Schaltkreismodell Aus Sicht der Batterieelektrotechnik entspricht die Lithiumbatterie in Kombination mit einer Vielzahl von Zustandsdatenanalysen einem grundlegenden Schaltkreismodell, und das Schaltkreismodell wird zur Bewertung des Gesundheitszustands der Batterie verwendet. Es gibt drei grundlegende Ersatzschaltbildmodelle für Lithiumbatterien: Rint-Modell, RC-Modell und Thevenin-Modell. Das PNGV-Modell und das GNL-Modell sind verbesserte Modelle, die auf dem Thevenin-Ersatzschaltbildmodell basieren.
3 empirische Modelle
Das empirische Modell ermittelt die Änderung des Batterieleistungszustands durch eine große Anzahl experimenteller Datenanalysen, Anpassungen, Versuche und Irrtümer, empirische Formeln und statistische Verarbeitung und fasst die Änderungsregel des Batteriezustands zusammen. Es gibt hauptsächlich empirische Modelle für die Batterieimpedanz und empirische Modelle zur Schätzung der Batteriekapazität.
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4. Schwierigkeiten bei der Untersuchung des Gesundheitszustands von Lithiumbatterien
Der Forschung zum Gesundheitszustand und zur Lebensdauer von Lithiumbatterien wird immer mehr Aufmerksamkeit geschenkt. Allerdings steckt die Forschung zum SOH von Batterien noch in den Kinderschuhen, vor allem aus den folgenden drei Gründen.
1 Der Forschungszeitraum ist lang und die Versuchsbedingungen werden streng kontrolliert
Die Lebensdauer von Lithiumbatterien ist lang und der Alterungstestzyklus von Batterien ist sehr lang. Während des Tests müssen Temperatur, Lade-Entlade-Strom und Lade-Entlade-Abschaltspannung streng kontrolliert werden und die Alterung der Batterie muss in regelmäßigen Abständen bewertet werden.
2 Es ist schwierig, den internen Zustand der Batterie zu überwachen und zu analysieren
Die SOH-Forschung von Lithiumbatterien bezieht die internen Zustandsvariablen der Batterie, wie beispielsweise die Innentemperatur, die Elektrolytkonzentration und den Innenwiderstand der Batterie, in das elektrochemische Modell ein. Es ist sehr schwierig, den internen Zustand der Batterie genau zu überwachen. Es ist auch notwendig, diese Zustandsgrößen quantitativ zu analysieren. Dies macht es schwierig, die SOH-Forschung von Batterien zu lösen.
3 Kopplung verschiedener Einflussfaktoren
Die Betriebstemperatur der Batterie, die Lade-Entlade-Rate und die Entladetiefe sind Faktoren, die die Alterung und Lebensdauer der Batterie beeinflussen, und diese Faktoren wirken zusammen. Die Untersuchung des Batterie-SOH erfordert die Entkopplung verschiedener Einflussfaktoren. Diese Faktoren hängen jedoch miteinander zusammen, die Entkopplungsbedingungen sind schwer zu kontrollieren und es ist derzeit schwierig, eine Entkopplungsanalyse durchzuführen.
5. Die Bedeutung der Forschung zum Gesundheitszustand von Lithiumbatterien
Die Batterie-SOH-Forschung ist schwierig und die Fortschritte sind langsam, aber die SOH-Forschung ist für die Verwendung, Wartung und Bewertung von Batterien von großem Wert und kann eine Grundlage und Referenz für Planung, Politik und industrielle Entwicklung bieten und ist von großer Bedeutung
1 Bedeutung des Batteriemanagements
Das Batteriemanagementsystem schätzt den Ladezustand der Batterie und setzt die verbleibende Leistung in Beziehung zur Kapazität der Batterie. Wenn das Batteriemanagementsystem die Alterungsgesetze und den Gesundheitszustand der Batterie erfassen kann, hilft es ihm, den gesamten Lebenszyklus der Batterie zu verwalten.
2 Bedeutung der Batterienutzung und -wartung
Die SOH-Forschung trägt dazu bei, die Faktoren zu beherrschen, die die Batteriealterung beeinflussen, und theoretische Leitlinien für die Batterienutzung und -wartung bereitzustellen. Bei der Verwendung und Wartung von Batterien kann das Verständnis der Faktoren, die die Batteriealterung beeinflussen, hohe und niedrige Temperaturen, Überladung und Tiefentladung usw. reduzieren, die für die Batterienutzung schädlich sind. Die Kenntnis des aktuellen Gesundheitszustands der Batterie kann dabei helfen, die inhärenten versteckten Gefahren und die Lebensdauer der Batterie zu ermitteln. Bietet Hinweise zur Wartung und zum Austausch der Batterie.
3 Bedeutung der Batterieökonomiebewertung
Die genaue Bewertung des SOH ist für die wirtschaftliche Bewertung von Batterien von großer Bedeutung. Unterschiedliche Anwendungsszenarien, Nutzungsmethoden und Wartungsmethoden von Lithiumbatterien führen zu Unterschieden in der Batterielebensdauer und wirtschaftlichen Bewertungen wie Batterienutzungskosten und wirtschaftlichen Vorteilen. Das Batteriealterungsmodell wurde durch SOH-Forschung entwickelt, um Datenunterstützung für die Analyse der Wirtschaftlichkeit von Batterien bereitzustellen und wirksame Unterstützung für Investitionsentscheidungen von Unternehmen, die Formulierung staatlicher Richtlinien und die Planung der industriellen Entwicklung zu bieten.
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