锂电笔记
30000 2025-04-03
先进的充电控制策略在实际应用中降低析锂风险的效果可以从多个方面进行评估。以下是详细的评估方法:
1.1. 充电时间:先进的充电控制策略通常旨在缩短充电时间的同时降低析锂风险。可以比较采用新策略前后的充电时间,观察是否在保证安全的前提下实现了快速充电。例如,基于参比电极的析锂电池安全充电控制中,对析锂后的电池建立安全充电荷电状态 - 温度 - 电流等高线图,对比新电池等高线图后发现,200A 以上的充电电流区域减少了 69.84%。这表明该策略在一定程度上调整了充电电流,可能会对充电时间产生影响。在评估时,可以记录不同策略下电池从低电量到满电量所需的时间,以确定充电时间的变化情况。
1.2. 电池容量保持率:析锂会导致电池容量衰减,因此可以通过测量电池在不同充电策略下使用一段时间后的容量保持率来评估析锂风险的降低效果。如果采用先进充电控制策略后,电池容量保持率较高,说明析锂风险得到了有效控制。例如在纯电动汽车锂电池安全充电控制策略研究中,提出的安全充电控制策略通过对充电控制系统硬件方案及其重要子模块进行功能设计,实现智能充电、充电锁止及高压上下电控制等功能,提升了整车充电智能化及安全性,有助于提高电池容量保持率。
1.3. 充放电效率:析锂会影响电池的充放电效率。可以通过测量电池在不同充电策略下的充放电效率,即放出电量与充入电量的比值,来评估析锂风险。如果充放电效率较高,说明析锂对电池性能的影响较小。例如基于深度强化学习的锂电池快速充电控制策略中,利用基于近端策略优化的深度强化学习算法训练出充电策略神经网络和策略评估神经网络,在保证快速充电的同时实现充电花费最小化,可能有助于提高充放电效率。
2.1. 负极电位监测:负极电位是评估析锂风险的重要指标之一。当负极电位低于一定值时,容易发生析锂现象。先进的充电控制策略可以通过实时监测负极电位,并根据负极电位调整充电电流或电压,以降低析锂风险。例如基于参比电极的三电极电池快充研究中,通过参比电极实时监测负极电位,并控制负极电位,以防止充电过程中的析锂现象,从而得出更安全的快充策略。在评估时,可以使用专业的测试设备监测负极电位的变化情况,判断充电控制策略是否有效地控制了负极电位,从而降低析锂风险。
2.2. 阻抗跟踪:阻抗跟踪是一种监测电池内部状态的方法,可以通过测量电池的阻抗变化来判断是否发生析锂。当电池发生析锂时,阻抗会发生变化。新的阻抗跟踪方法可以检测到锂析出的开始,并用于推导离线和在线应用的充电曲线。例如在 The Development of Optimal Charging Protocols for Lithium-Ion Batteries to Reduce Lithium Plating 中,提出了一种新的阻抗跟踪方法,用于检测锂析出的开始,并为基于 NCA/石墨的 18,650 型商用电池在 20°C 的环境温度下推导离线和在线应用的充电曲线。在评估时,可以使用阻抗跟踪设备监测电池的阻抗变化,判断充电控制策略是否有效地降低了析锂风险。
3.1. 循环寿命:电池的循环寿命是指电池在一定的充放电条件下,能够进行的充放电循环次数。析锂会导致电池循环寿命缩短,因此可以通过比较不同充电策略下电池的循环寿命来评估析锂风险的降低效果。例如在 Model-based health-aware fast charging to mitigate the risk of lithium plating and prolong the cycle life of lithium-ion batteries in electric vehicles 中,提出了一种基于模型的健康感知快速充电策略,通过避免锂镀层引起的非线性老化,延长了锂离子电池的循环寿命。在评估时,可以进行多次充放电循环实验,记录电池在不同充电策略下的循环寿命,以确定充电控制策略对电池循环寿命的影响。
3.2. 容量衰减趋势:容量衰减趋势是评估电池寿命的重要指标之一。析锂会导致电池容量衰减加速,因此可以通过比较不同充电策略下电池的容量衰减趋势来评估析锂风险的降低效果。例如在 The Development of Optimal Charging Strategies for Lithium-Ion Batteries to Prevent the Onset of Lithium Plating at Low Ambient Temperatures 中,提出了两种最优充电策略,实验结果表明,与传统的恒流 - 恒压方法相比,这两种策略可以分别将电池容量衰减降低 45%和 70%,同时对充电速度的影响最小。在评估时,可以进行长期的充放电实验,记录电池在不同充电策略下的容量衰减情况,绘制容量衰减曲线,以确定充电控制策略对电池容量衰减趋势的影响。
综上所述,先进的充电控制策略在实际应用中降低析锂风险的效果可以通过电池性能参数、电池内部状态监测和电池寿命等多个方面进行评估。在实际评估中,可以根据具体情况选择合适的评估方法,并结合多种方法进行综合评估,以确保评估结果的准确性和可靠性。
声明:本文由车市号作者撰写,仅代表个人观点,不代表网上车市。文中部分图片来源网络,感谢原作者。
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