泉源:新能源汽车国家大数据同盟
新能源汽车国家大数据同盟微课堂自2022年底推出清静系列化课程,,,,,围绕网络清静、数据清静、车辆清静约请专家大咖分享课程和看法,,,,,旨在效劳国家数据清静治理系统的构建,,,,,增进数字经济的康健一连生长。。。。。
2024年1月18日同盟微课堂清静系列化课程第十五讲的课程上,,,,,2023年数字汽车大赛立异组特等奖——“恒久主义”参赛团队指导先生,,,,,同济大学汽车学院副教授朱立功,,,,,分享了题为《怎样延伸动力电池的寿命》的课程。。。。。围绕车载场景,,,,,系统地梳理动力电池的特征及多标准剖析要领在动力电池衰减剖析中的应用;;;;;围绕动力电池的衰减影响因素,,,,,从电池治理和失效评估举行相关调解步伐的梳理及和机理的相互作用关系;;;;;最后提出动力电池先进管控和失效治理的新思绪。。。。。以下为课程回首。。。。。

新能源汽车作为国家主要的战略性新型工业,,,,,是我国由汽车大国向汽车强国迈进的必由之路。。。。。据统计,,,,,2023年我国新能源汽车产销划分完成了958.7万辆和949.5万辆,,,,,同比划分增添35.8%和37.9%,,,,,新车销量抵达汽车新车总销量的31.6%。。。。。作为新能源汽车中的主要组成部分,,,,,动力电池在纯电动汽车、混淆动力汽车和燃料电池汽车中都有使用。。。。。尤其是关于新能源汽车中数目占比最大的纯电动汽车,,,,,动力电池能够占到整车本钱的30%~50%,,,,,然而动力电池寿命会受到汽车差别驾驶习惯和情形的影响,,,,,泛起出多因素、非线性和随机性的衰减历程,,,,,动力电池的衰减和使用寿命,,,,,成为宽大消耗者、相关企业和科研团队配合体贴的主要问题。。。。。
朱先生首先简要先容了锂离子动力电池的基本特征,,,,,和大大都电池一样,,,,,锂离子电池由正极(Cathode)、负极(Anode)、隔膜、电解液以及辅助配件组成,,,,,具有能量密度高、循环寿命长、无影象效应、环保性高等优势,,,,,主要依赖锂离子在正极和负极之间往返移动来事情的二次电池(可充电电池),,,,,充电时锂离子向负极移动并嵌入,,,,,负极电位降低;;;;;放电时锂离子向正极移动,,,,,负极电位升高。。。。。现在,,,,,已普遍普及到电子产品、电动汽车、储能等场合。。。。。
电池在应用历程中,,,,,其容量是逐渐衰减的。。。。。如电动汽车整车层面,,,,,电池容量决议了汽车充电后的最大续行驶里程。。。。。在电池系统层面,,,,,电池容量是电池治理中许多要害状态的须要输入,,,,,也是电池康健度的一个主要表征量。。。。。因此,,,,,研究动力电池的失效问题关于车辆很主要,,,,,动力电池失效一样平常分为寿命衰减失效和极端工况失效:寿命衰减失效包括容量跳水、循环寿命衰减、电压/电流异常、内阻增大、自放电等,,,,,极端工况失效包括低温/超高温/快充/过充放/机械滥用,导致热失控、短路、漏液、胀气、析锂、膨胀形变、刺穿/挤压。。。。。
关于动力电池的衰减影响因素,,,,,朱先生引用其团队研究效果及其他相关研究案例举行说明,,,,,从电池治理和失效评估举行相关调解步伐的梳理及和机理的相互作用关系:
长时间使用一样平常会导致SEI生长、电解液消耗、颗粒破碎、活性子料损失并引发电池衰减。。。。。过大的放电深度也会加速电池衰减,,,,,维持适当放电深度可延缓电池衰减。。。。。
由低温、快充、堆叠应力不当导致的析锂会加速可用锂的消耗并加速电池衰减。。。。。合理设计低温加热战略,,,,,调解堆叠应力并镌汰快充频率及控制充电上限以延缓电池衰减。。。。。
快速放电相比充电好一些,,,,,但也会导致正极颗粒破碎,,,,,尤其充/过放会造成电池快速衰减并引发清静问题。。。。。应适当镌汰大功率放电频率,,,,,并准确监测模组内电池的电压和温度等参数。。。。。
高温条件下电池副反应加剧且容易产气,,,,,而老化的电池事情时代产热显着。。。。。优异的热治理以及多参量监测有助于电池延缓衰减并降低清静危害。。。。。
最后,,,,,他以为上述定性剖析还需要凭证电池类型、电池差别阶段使用场景举行定量剖析。。。。。另外,,,,,电池失效评估的要害一定是要买通电池内外特征的结构关系,,,,,电池是重大的多域多场器件,,,,,可以在质料级去获取许多的物理化学参量,,,,,去发明电池衰减前衰减之后的转变。。。。。而借助原位探测要领,,,,,可能会成为举行电池内外构效关系的一个很是主要的手段,,,,,好比可以通过丈量电池事情历程中的多种信号来反应电池的内部状态,,,,,进而举行电池失效的诊断和评估。。。。。
问题1:电池修复的机理是什么???
要举行修复,,,,,首先要知道电池衰减的机制是什么,,,,,然后凭证衰减机制设计响应的修复要领,,,,,这是最理想的方法。。。。。我会凭证是否要举行电池的破损,,,,,把修复分成两种。。。。。一种是不翻开电池不破损电池的话,,,,,我的明确里可能就是要对它举行降额,,,,,好比说优化一下使用的情形,,,,,优化一下它的电流倍率以及电压的规模,,,,,这些都是有可能实现电池寿命延伸的。。。。。若是是电池能够被破损的话,,,,,好比开孔,,,,,我们若是能找到衰减机制,,,,,好比是缺液,,,,,我们能够对它举行一个补液修复,,,,,可能会是一个较量好的步伐。。。。。
问题2:基于大数据的应用,,,,,您以为现在电池状态评估进入到了一个什么阶段???
基于大数据的研究也很是热门,,,,,肯定是可以通过数据驱动或者人工智能的步伐来解决一些问题的,,,,,这个我是很是认可的。。。。。由于我们自己也在做相关的事情。。。。。但学校自己网络数据的能力缺乏,,,,,若是没有企业相助的话,,,,,自己前期做一些事情也会发明,,,,,做完一个数据驱动模子之后,,,,,匹配其他车型现实上照旧存疑的。。。。。但若是说能够有很是多的数据能够供我们使用的话,,,,,我以为数据驱动的步伐很是好的能够去解决目今电池衰减的一些问题,,,,,甚至有可能会举行很是准确的或者可靠性高的展望算法设计。。。。。
问题3:作为2023年数字汽车大赛立异组特等奖团队的指导西席,,,,,能否分享一下您带队加入大赛的感受
首先谢谢新能源汽车国家大数据同盟对大赛的支持,,,,,以及对我们团队的认可。。。。。我其时和我们同砚讨论,,,,,看到赛题来说也是很是兴奋的,,,,,由于在自己实验室中很难接触到果真的实车数据,,,,,有了这些数据,,,,,就可以把我们形成的一些要领、算法真正的落地,,,,,关于大学生或者研究生来说,,,,,作为一个要领的入门也好,,,,,或者关于一个团队效果的转化都是很是适用的。。。。。我自己的感伤就是,,,,,很是勉励大学生群体能够加入到角逐中,,,,,由于它一方面确实是对知识的转化,,,,,学以致用,,,,,另外也会推动学生越发深入相识行业,,,,,尤其是从事我们新能源汽车动力电池手艺相关的事情。。。。。