中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：鋰離子電池憑借優(yōu)良性能，成為新一代電動(dòng)汽車?yán)硐雱?dòng)力源。然而鋰電池并不總是“無(wú)敵”的，也容易退化。引起鋰電池性能退化原因多種多樣，過(guò)充電所致的加速退化是一種主因。因此，若能對(duì)過(guò)充電帶來(lái)的加速退化故障進(jìn)行快速診斷，則可以準(zhǔn)確判斷當(dāng)下電池性能的優(yōu)劣，并決定是否將其再次投入啟用或銷毀。
記者1月21日獲悉，由哈爾濱工業(yè)大學(xué)電氣工程及自動(dòng)化學(xué)院無(wú)線電能傳輸技術(shù)研究所助理教授徐佳寧，以及正在英國(guó)利茲大學(xué)電子電氣工程學(xué)院研修深造的哈工大電測(cè)技術(shù)和智能控制研究所曹天傲博士等人組成的科研團(tuán)隊(duì)，針對(duì)以上新能源汽車所面臨的難題，完成了一項(xiàng)研究成果《磷酸鐵鋰電池過(guò)充電導(dǎo)致的加速退化故障之快速診斷方法》，并于去年歲末在線發(fā)表在國(guó)際權(quán)威專業(yè)期刊《儲(chǔ)能雜志》上。
鋰離子電池具有重量輕、儲(chǔ)能大、功率大、無(wú)污染等特點(diǎn)，鋰離子電池在電動(dòng)車上作為動(dòng)力能源，形成了電動(dòng)車發(fā)展的新趨勢(shì)。目前在電動(dòng)汽車中，使用較多的鋰離子電池是磷酸鐵鋰電池，其熱穩(wěn)定性和安全性較好，同時(shí)價(jià)格相對(duì)便宜。這些優(yōu)勢(shì)使磷酸鐵鋰電池成為小型電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車動(dòng)力電池的首選。
但以磷酸鐵鋰電池為代表的鋰電池電動(dòng)車的廣泛運(yùn)用也存在一些弊端，主要是受鋰電池性能限制，包括鋰離子電池的安全性、循環(huán)壽命、成本、工作溫度和材料供應(yīng)等。其中，電池性能退化是一個(gè)無(wú)法避開(kāi)的話題：一方面是使用和老化的自然結(jié)果，另一方面由于缺乏維護(hù)、苛刻的使用環(huán)境及不良的充電操作等加速其劣化。過(guò)充電是生活中常見(jiàn)又容易忽視的行為，屬于典型的不良充電操作。過(guò)充電會(huì)釀成加速退化故障，致使電池性能快速退化。當(dāng)然，電池性能退化到“無(wú)可救藥”時(shí)，則可以銷毀，以避免污染。如果電池性能退化不嚴(yán)重，還可以二次利用。作為電動(dòng)汽車運(yùn)行的“心臟”，高性能電池的二次利用技術(shù)是處理電動(dòng)汽車廢舊電池的有效方法，既避免了能源浪費(fèi)，又降低了汽車成本。
據(jù)本課題組成員曹天傲博士介紹，針對(duì)由于加速退化故障導(dǎo)致電池性能快速退化，特別是在儲(chǔ)存條件下，在二次使用前急需診斷的需求，該研究團(tuán)隊(duì)提出了一種加速退化故障的快速診斷方法。首先，檢測(cè)到加速退化故障引起的充電電壓接近上限的異常變化。通過(guò)機(jī)理分析，發(fā)現(xiàn)后端電壓異常變化與故障機(jī)理具有確定性對(duì)應(yīng)關(guān)系。其次，根據(jù)特定的后端電壓變化，提出一種新的故障特征，即后端電壓變化率的快慢。為可靠計(jì)算這種電壓變化率快慢，根據(jù)全電壓組成確定后端電壓的獲取方法，建立模型以平滑后端電壓數(shù)據(jù)。最后，通過(guò)大量報(bào)廢電池對(duì)所提出的加速退化故障診斷方法進(jìn)行驗(yàn)證。
專家指出，該研究所提出的加速退化故障診斷方法結(jié)合了內(nèi)部機(jī)理和外部電壓特性，且僅使用部分充電電壓即后端電壓，因此保證了更好的可靠性和效率。該方法即使在丟失歷史駕駛數(shù)據(jù)情況下，也能準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)加速退化故障識(shí)別。（受訪者供圖） 圖片（來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)/作者: 李麗云、衣曉峰）
