淺談基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)實(shí)驗(yàn)室鋰電池循環(huán)性能預(yù)測(cè)研究

張 雨 呂瑞華 聶麗宇 吳小龍

(東華理工大學(xué)，江西 南昌 330013)

引言

當(dāng)今世界，能源危機(jī)已經(jīng)成為人類不可忽視的重要問題，而以磷酸鐵鋰為正極材料的鋰離子電池具有能量密度高、壽命長、安全性高以及綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。[1]同時(shí)對(duì)于研究鋰離子電池的高校和科研院所，自己組裝標(biāo)準(zhǔn)正極商業(yè)膜的扣式鋰離子電池作為對(duì)比參照組也是科研任務(wù)中的重要一部分。然而部分實(shí)驗(yàn)室由于設(shè)備不足，會(huì)將一些首圈性能較差的電池停止測(cè)試，但由于鋰離子電池非線性表現(xiàn)的循環(huán)性能，這種操作可能會(huì)將一些或許未來表現(xiàn)能后來居上的電池停掉，從而造成資源和時(shí)間上的浪費(fèi)。因此對(duì)于自制鋰離子電池循環(huán)性能的預(yù)測(cè)也成為了急需解決的問題。

鋰電池的循環(huán)性能變化通常指鋰電池的充電容量，放電容量以及庫侖效率的變化。目前業(yè)界對(duì)于鋰離子電池各項(xiàng)性能的模擬通常是通過建立電池模型來研究，電池模型是電池動(dòng)態(tài)、靜態(tài)最基本的描述。經(jīng)過國內(nèi)外諸多學(xué)者進(jìn)行大量的研究，建立了以下四種常用的電池模型：電池耦合模型、電池?zé)崮Ｐ汀㈦姵仉娀瘜W(xué)模型與性能模型。其中性能模型是通過鋰離子電池工作中，對(duì)一些如環(huán)境溫度、電壓、電流、循環(huán)圈數(shù)等外部特性的描述進(jìn)而對(duì)某一特定參數(shù)的估算。典型的性能模型有典型性能模型有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Neural Network，NN)模型、等效電路模型、簡(jiǎn)化的電化學(xué)模型與特定因素模型等。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)又分為：RBNN模型、BPNN模型?！?br>