電動(dòng)汽車(chē)行駛期間鋰離子電池細(xì)胞變異的研究

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電動(dòng)汽車(chē)行駛期間鋰離子電池細(xì)胞變異的研究

對(duì)稱(chēng)（或高斯）分布通常用來(lái)描述電池單元至細(xì)胞生產(chǎn)過(guò)程的參數(shù)變化，并評(píng)價(jià)了電池的質(zhì)量。如果一個(gè)對(duì)稱(chēng)分布是正常的且只有隨機(jī)誤差，則表征了高質(zhì)量的生產(chǎn)過(guò)程中沒(méi)有任何的系統(tǒng)誤差。對(duì)兩個(gè)相同的電池電動(dòng)汽車(chē)新的和老化的鋰離子電池的容量和阻抗進(jìn)行測(cè)量，得到一組廣泛分布的擬合分析數(shù)據(jù)。

研究結(jié)果表明，電池老化過(guò)程中的參數(shù)從正常分布過(guò)渡到Weibull分布。老化電池電阻的分布特征是Weibull右偏的，如果電池容量或電導(dǎo)分布行為像Weibull，則意味著電池的多個(gè)細(xì)胞表現(xiàn)出較低容量或電導(dǎo)。老化狀態(tài)鋰離子電池的異常特性與具有典型Weibull左偏的分布模式相比大多表現(xiàn)出較低的能力。此外，電池細(xì)胞變異的強(qiáng)度和異常值通常隨老化的進(jìn)展而變大。

除了對(duì)新的和老化的鋰離子細(xì)胞狀態(tài)的數(shù)據(jù)集進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，還對(duì)電池組的溫度梯度和不充分平衡過(guò)程進(jìn)行了測(cè)定。通過(guò)假設(shè)一個(gè)隨機(jī)的和不可避免的電池類(lèi)型起源，電池組細(xì)胞的可疑參數(shù)不能被分配到電池組的局部薄弱點(diǎn)。因此，電池管理系統(tǒng)必須以可靠的方式檢測(cè)電池細(xì)胞的變異以及由電池細(xì)胞的變異而導(dǎo)致的電荷轉(zhuǎn)移，以保證安全的電池存儲(chǔ)操作。

因此，可靠地檢測(cè)鋰離子電池的可疑參數(shù)和有效地平衡漂移可保證安裝電池組的安全。為了保證較高的效率，要及時(shí)更換缺陷的電池單元，即再制造的電池組。

刊名：Journal of Power Sources（英）

刊期：2015年第297期

作者：Simon F. Schuster et al

編譯：王瑩