El estado de salud de las baterías de litio no se puede obtener mediante medición directa, pero se puede obtener mediante la evaluación de modelos. El envejecimiento y la salud de las baterías se ven afectados por muchos factores. En la actualidad, los modelos de evaluación del estado de salud de las baterías de litio incluyen principalmente modelos electroquímicos y modelos de circuitos equivalentes. y modelos empíricos.
1 modelo electroquímico
El modelo electroquímico analiza los cambios del estado de salud de la batería durante el proceso de operación a partir del mecanismo de reacción electroquímica de la batería, y considera la influencia de los factores de envejecimiento de la batería en las variables de estado internas y externas (temperatura, tasa de corriente , tensión de corte, etc.) de la batería. La investigación sobre modelos electroquímicos de baterías de litio incluye modelos electroquímicos complejos basados en modelos de mecanismos SEI, modelos electroquímicos de primeros principios y modelos electroquímicos integrales de un solo factor y de múltiples factores.
2 Modelo de circuito equivalente
Modelo de circuito equivalente Desde la perspectiva de la ingeniería eléctrica de baterías, combinado con una gran cantidad de análisis de datos de estado, la batería de litio es equivalente a un modelo de circuito básico, y el modelo de circuito se utiliza para evaluar el estado de salud de la batería. Hay tres modelos básicos de circuito equivalente de batería de litio: modelo Rint, modelo RC y modelo Thevenin. El modelo PNGV y el modelo GNL son modelos mejorados basados en el modelo de circuito equivalente de Thevenin.
3 modelos empíricos
El modelo empírico obtiene el cambio del estado de rendimiento de la batería a través de una gran cantidad de análisis de datos experimentales, ajuste, prueba y error, fórmulas empíricas y procesamiento estadístico, y resume la regla de cambio del estado de salud de la batería. Existen principalmente modelos empíricos de impedancia de batería y modelos empíricos de estimación de capacidad de batería.
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4. Dificultades en el estudio del estado de salud de las baterías de litio
Cada vez se presta más atención a la investigación sobre el estado de salud y la vida útil de las baterías de litio. Sin embargo, la investigación sobre la SOH de las baterías está todavía en sus inicios, principalmente por las siguientes tres razones.
1 El período de investigación es largo y las condiciones experimentales están estrictamente controladas.
El ciclo de vida de las baterías de litio es largo y el ciclo de prueba de envejecimiento de las baterías es muy largo. Durante la prueba, la temperatura, la corriente de carga-descarga y el voltaje de corte de carga-descarga deben controlarse estrictamente y se debe evaluar el envejecimiento de la batería a intervalos regulares.
2 Es difícil monitorear y analizar el estado interno de la batería.
La investigación SOH de baterías de litio involucra las variables del estado interno de la batería, como la temperatura interna, la concentración de electrolitos y la resistencia interna de la batería en el modelo electroquímico. Es muy difícil controlar con precisión el estado interno de la batería. También es necesario analizar cuantitativamente estas variables de estado. Esto hace que la investigación SOH de baterías sea difícil de resolver.
3 Acoplamiento de diversos factores que influyen
La temperatura de funcionamiento de la batería, la tasa de carga-descarga y la profundidad de descarga son factores que afectan el envejecimiento y la vida útil de la batería, y estos factores trabajan juntos. El estudio de la batería SOH requiere el desacoplamiento de varios factores que influyen. Sin embargo, estos factores están interrelacionados, las condiciones de desacoplamiento son difíciles de controlar y actualmente es difícil realizar análisis de desacoplamiento.
5. La importancia de la investigación sobre el estado de salud de las baterías de litio
La investigación sobre baterías SOH es difícil y el progreso es lento, pero la investigación sobre SOH es de gran valor para el uso, mantenimiento y evaluación de baterías, y puede proporcionar una base y referencia para la planificación, las políticas y el desarrollo industrial, y es de gran importancia.
1 Importancia de la gestión de la batería
El sistema de gestión de la batería estima el estado de carga de la batería y la energía restante está relacionada con la capacidad de la batería. Si el sistema de gestión de la batería puede comprender la ley de envejecimiento y el estado de salud de la batería, le ayudará a gestionar su ciclo de vida completo.
2 Importancia del uso y mantenimiento de la batería
La investigación de SOH ayuda a dominar los factores que afectan el envejecimiento de la batería y proporciona orientación teórica para el uso y mantenimiento de la batería. Para el uso y mantenimiento de baterías, comprender los factores que afectan el envejecimiento de la batería puede reducir las temperaturas altas y bajas, la sobrecarga y la sobredescarga, etc., que son perjudiciales para el uso de la batería; Conocer el estado actual de la batería puede ayudar a determinar los peligros ocultos inherentes y la vida útil de la batería. Proporciona referencia para el mantenimiento y reemplazo de la batería.
3 Importancia de la evaluación económica de la batería
La evaluación precisa de SOH es de gran importancia para la evaluación económica de las baterías. Los diferentes escenarios de aplicación, métodos de uso y métodos de mantenimiento de las baterías de litio dan lugar a diferencias en la vida útil de la batería y en evaluaciones económicas, como los costos de uso de la batería y los beneficios económicos. El modelo de envejecimiento de las baterías se establece a través de la investigación de SOH para brindar respaldo de datos para analizar la economía de las baterías y brindará asistencia efectiva para las decisiones de inversión corporativa, la formulación de políticas gubernamentales y la planificación del desarrollo industrial.
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