據(jù)外媒報(bào)道，隨著市場(chǎng)對(duì)電動(dòng)汽車電池的需求不斷增長(zhǎng)，密歇根大學(xué)（U-M）的研究人員開(kāi)發(fā)了一種方法，可以預(yù)測(cè)制造工藝和材料的變化對(duì)電池壽命的影響。
（圖片來(lái)源：密歇根大學(xué)）
U-M工程師已經(jīng)確定了在制造電池后立即測(cè)量的內(nèi)阻，并將其作為電池續(xù)航的關(guān)鍵指標(biāo)。該測(cè)量可在制造過(guò)程的最后幾秒鐘內(nèi)完成，幾乎沒(méi)有附加成本。
先前的研究表明，電池壽命可以預(yù)測(cè)，但需要重復(fù)循環(huán)，即充電、放電和再充電，以收集訓(xùn)練算法所需的數(shù)據(jù)。確定壽命所需的老化測(cè)試可能需要數(shù)周到數(shù)月才能完成。因此測(cè)試只針對(duì)少數(shù)電池，而不是生產(chǎn)的所有電池。
而U-M的研究可以借助電阻測(cè)量或測(cè)量電池與內(nèi)部電流的對(duì)抗程度準(zhǔn)確預(yù)測(cè)電池壽命。這種電阻可能來(lái)自內(nèi)部組件材料，或影響離子在電池電極間移動(dòng)的電化學(xué)因素。低電荷水平下測(cè)量電阻非常關(guān)鍵。
該研究的主要作者、機(jī)械工程博士生Andrew Weng表示：“原則上，在低荷電狀態(tài)下，無(wú)需任何循環(huán)即可獲得電阻測(cè)量值，從而使模型訓(xùn)練過(guò)程更快。”
那為什么電阻是評(píng)估電池壽命的關(guān)鍵指標(biāo)？
電阻可以指示出有多少鋰與液體電解質(zhì)合并，其中電解質(zhì)負(fù)責(zé)將離子從電池內(nèi)部的一個(gè)電極傳輸?shù)搅硪粋€(gè)電極。該組合層，即固體電解質(zhì)中間相，可以保護(hù)電極表面并延長(zhǎng)使用壽命。
進(jìn)入固體電解質(zhì)中間相的鋰的量通常難以測(cè)量。但在低荷電狀態(tài)下，電池的內(nèi)阻與進(jìn)入固體電解質(zhì)中間相的鋰的量密切相關(guān)。因此可以使用普通設(shè)備快速測(cè)量該保護(hù)層以及電池的工作容量。
隨著大量汽車制造商不斷將其產(chǎn)品線從內(nèi)燃機(jī)技術(shù)轉(zhuǎn)移到混合動(dòng)力和電動(dòng)交通，密歇根大學(xué)的研究為汽車制造商提供了一個(gè)有用的工具。而汽車制造商的這種轉(zhuǎn)變也使該行業(yè)競(jìng)相爭(zhēng)奪鋰離子電池材料，同時(shí)尋求提高生產(chǎn)率和降低成本。
研究負(fù)責(zé)人Anna Stefanopoulou表示：“汽車制造商一直在努力降低生產(chǎn)汽車的成本，而現(xiàn)在，他們正在尋求使電動(dòng)汽車電池盡可能具有成本效益。所以我們?cè)噲D解決在制造過(guò)程中遇到的問(wèn)題，即獲得電池壽命信息可以有多快？研究發(fā)現(xiàn)答案為立刻，前提是在高通量測(cè)試中獲得關(guān)鍵信號(hào)。找到這些關(guān)鍵的可衡量特征可以不斷改進(jìn)和擴(kuò)大國(guó)內(nèi)電池制造。”
