机械工程学报

作者：王天鸶, 郭城志, 吴宝坤, 裴磊

单位：1. 江苏大学汽车与交通工程学院 镇江 212013;2. 江苏大学汽车工程研究院 镇江 212013

关键词：OCV老化模型,全生命周期,非均匀压缩,容量损失机制诊断；

基金：国家自然科学基金(52107225,51907082)、江苏省自然科学基金(BK20210765)、中国博士后科学基金(2020M681501)和镇江市科技计划(CQ2022004)资助项目。

锂离子电池的容量损失是可循环锂损失机制与多种活性材料损失机制共同作用的结果，整体容量损失相同的电池可能由于各机制占比的不同，呈现出截然不同的剩余生命衰减轨迹。如何对电池老化过程中各机制的损失情况进行准确的诊断，对于电池的全生命周期利用至关重要。为此，以更适合于免训诊断的开路电压(Open circuit voltage, OCV)老化模型为研究对象，针对其在电池老化后期的表征精度局限，提出面向全生命周期容量损失机制诊断的改进 OCV 老化模型。新模型充分考虑电池老化后期，活性材料深度损失对电极电势曲线形式的复合影响规律，在现有模型的基础上，通过对其所对应基础电极电势联合坐标系的非均匀压缩扩展，实现对电池 OCV 全生命老化行为的有效机理描述。为了验证新模型在全生命周期中的有效性，以可用容量衰减至 30%的磷酸铁锂电池(Lithium iron phosphate battery, LFP)为试验对象，对其在不同老化程度下开展模型拟合诊断测试。结果表明，在整个生命周期中新模型的 RMS 误差均被控制在 2 mV 以内。此外，为了保证新模型在诊断过程中的可靠性，还对其参数可辨识性进行了分析与论证。

来源：2023年第22期

《机械工程学报》期刊编辑部

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