O estado de saúde das baterias de lítio não pode ser obtido por medição direta, mas pode ser obtido por meio de avaliação de modelo. O envelhecimento e a saúde das baterias são afetados por muitos fatores. Atualmente, os modelos de avaliação do estado de saúde das baterias de lítio incluem principalmente modelos eletroquímicos e modelos de circuitos equivalentes. e modelos empíricos.
1 modelo eletroquímico
O modelo eletroquímico analisa as mudanças no estado de saúde da bateria durante o processo de operação a partir do mecanismo de reação eletroquímica da bateria, e considera a influência dos fatores de envelhecimento da bateria nas variáveis de estado internas e externas (temperatura, taxa de corrente , tensão de corte, etc.) da bateria. A pesquisa sobre modelos eletroquímicos de baterias de lítio inclui modelos eletroquímicos complexos baseados em modelos de mecanismo SEI, modelos eletroquímicos de primeiros princípios e modelos eletroquímicos abrangentes de fator único e multifatorial.
2 Modelo de circuito equivalente
Modelo de circuito equivalente Do ponto de vista da engenharia elétrica da bateria, combinado com um grande número de análises de dados de estado, a bateria de lítio é equivalente a um modelo de circuito básico, e o modelo de circuito é usado para avaliar o estado de saúde da bateria. Existem três modelos básicos de circuito equivalente de bateria de lítio: modelo Rint, modelo RC e modelo Thevenin. O modelo PNGV e o modelo GNL são modelos aprimorados baseados no modelo de circuito equivalente de Thevenin.
3 modelos empíricos
O modelo empírico obtém a mudança do estado de desempenho da bateria por meio de um grande número de análises de dados experimentais, ajuste, tentativa e erro, fórmula empírica e processamento estatístico, e resume a regra de mudança do estado de saúde da bateria. Existem principalmente modelos empíricos de impedância de bateria e modelos empíricos de estimativa de capacidade de bateria.
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4. Dificuldades no estudo do estado de saúde das baterias de lítio
Cada vez mais atenção é dada às pesquisas sobre o estado de saúde e a vida útil das baterias de lítio. No entanto, a investigação sobre o SOH das baterias ainda está no início, principalmente pelas três razões seguintes.
1 O período de pesquisa é longo e as condições experimentais são estritamente controladas
O ciclo de vida das baterias de lítio é longo e o ciclo de teste de envelhecimento das baterias é muito longo. Durante o teste, a temperatura, a corrente de carga-descarga e a tensão de corte de carga-descarga precisam ser rigorosamente controladas, e o envelhecimento da bateria precisa ser avaliado em intervalos regulares.
2 É difícil monitorar e analisar o estado interno da bateria
A pesquisa SOH de baterias de lítio envolve as variáveis de estado interno da bateria, como temperatura interna, concentração de eletrólito e resistência interna da bateria no modelo eletroquímico. É muito difícil monitorar com precisão o estado interno da bateria. Também é necessário analisar quantitativamente essas variáveis de estado. Isso torna a pesquisa SOH de baterias difícil de resolver.
3 Acoplamento de vários fatores de influência
A temperatura operacional da bateria, a taxa de carga-descarga e a profundidade da descarga são fatores que afetam o envelhecimento e a vida útil da bateria, e esses fatores trabalham juntos. O estudo do SOH da bateria requer a dissociação de vários fatores de influência. No entanto, estes factores estão inter-relacionados, as condições de dissociação são difíceis de controlar e é actualmente difícil realizar análises de dissociação.
5. A importância da pesquisa sobre o estado de saúde das baterias de lítio
A pesquisa de SOH de baterias é difícil e o progresso é lento, mas a pesquisa de SOH é de grande valor para o uso, manutenção e avaliação de baterias e pode fornecer uma base e referência para planejamento, política e desenvolvimento industrial, e é de grande importância
1 Importância do gerenciamento da bateria
O sistema de gerenciamento de bateria estima o estado de carga da bateria e a energia restante está relacionada à capacidade da bateria. Se o sistema de gerenciamento de bateria puder compreender a lei de envelhecimento e o estado de saúde da bateria, isso o ajudará a gerenciar todo o ciclo de vida da bateria.
2 Importância do uso e manutenção da bateria
A pesquisa SOH conduz ao domínio dos fatores que afetam o envelhecimento da bateria e fornece orientação teórica para o uso e manutenção da bateria. Para o uso e manutenção de baterias, compreender os fatores que afetam o envelhecimento da bateria pode reduzir altas e baixas temperaturas, sobrecarga e descarga excessiva, etc., que são prejudiciais ao uso da bateria; conhecer o estado atual de saúde da bateria pode ajudar a determinar os perigos ocultos inerentes e a vida útil da bateria. Fornece referência para manutenção e substituição da bateria.
3 Importância da avaliação econômica da bateria
A avaliação precisa do SOH é de grande importância para a avaliação econômica de baterias. Diferentes cenários de aplicação, métodos de uso e métodos de manutenção de baterias de lítio levam a diferenças na vida útil da bateria e nas avaliações econômicas, como custos de uso da bateria e benefícios econômicos. O modelo de envelhecimento das baterias é estabelecido através da investigação SOH para fornecer suporte de dados para a análise da economia das baterias e fornecerá assistência eficaz para decisões de investimento empresarial, formulação de políticas governamentais e planeamento de desenvolvimento industrial.
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