中國儲能網訊：鋰離子電池憑借優(yōu)良性能，成為新一代電動汽車理想動力源。然而鋰電池并不總是“無敵”的，也容易退化。引起鋰電池性能退化原因多種多樣，過充電所致的加速退化是一種主因。因此，若能對過充電帶來的加速退化故障進行快速診斷，則可以準確判斷當下電池性能的優(yōu)劣，并決定是否將其再次投入啟用或銷毀。
記者1月21日獲悉，由哈爾濱工業(yè)大學電氣工程及自動化學院無線電能傳輸技術研究所助理教授徐佳寧，以及正在英國利茲大學電子電氣工程學院研修深造的哈工大電測技術和智能控制研究所曹天傲博士等人組成的科研團隊，針對以上新能源汽車所面臨的難題，完成了一項研究成果《磷酸鐵鋰電池過充電導致的加速退化故障之快速診斷方法》，并于去年歲末在線發(fā)表在國際權威專業(yè)期刊《儲能雜志》上。
鋰離子電池具有重量輕、儲能大、功率大、無污染等特點，鋰離子電池在電動車上作為動力能源，形成了電動車發(fā)展的新趨勢。目前在電動汽車中，使用較多的鋰離子電池是磷酸鐵鋰電池，其熱穩(wěn)定性和安全性較好，同時價格相對便宜。這些優(yōu)勢使磷酸鐵鋰電池成為小型電動汽車和插電式混合動力汽車動力電池的首選。
但以磷酸鐵鋰電池為代表的鋰電池電動車的廣泛運用也存在一些弊端，主要是受鋰電池性能限制，包括鋰離子電池的安全性、循環(huán)壽命、成本、工作溫度和材料供應等。其中，電池性能退化是一個無法避開的話題：一方面是使用和老化的自然結果，另一方面由于缺乏維護、苛刻的使用環(huán)境及不良的充電操作等加速其劣化。過充電是生活中常見又容易忽視的行為，屬于典型的不良充電操作。過充電會釀成加速退化故障，致使電池性能快速退化。當然，電池性能退化到“無可救藥”時，則可以銷毀，以避免污染。如果電池性能退化不嚴重，還可以二次利用。作為電動汽車運行的“心臟”，高性能電池的二次利用技術是處理電動汽車廢舊電池的有效方法，既避免了能源浪費，又降低了汽車成本。
據(jù)本課題組成員曹天傲博士介紹，針對由于加速退化故障導致電池性能快速退化，特別是在儲存條件下，在二次使用前急需診斷的需求，該研究團隊提出了一種加速退化故障的快速診斷方法。首先，檢測到加速退化故障引起的充電電壓接近上限的異常變化。通過機理分析，發(fā)現(xiàn)后端電壓異常變化與故障機理具有確定性對應關系。其次，根據(jù)特定的后端電壓變化，提出一種新的故障特征，即后端電壓變化率的快慢。為可靠計算這種電壓變化率快慢，根據(jù)全電壓組成確定后端電壓的獲取方法，建立模型以平滑后端電壓數(shù)據(jù)。最后，通過大量報廢電池對所提出的加速退化故障診斷方法進行驗證。
專家指出，該研究所提出的加速退化故障診斷方法結合了內部機理和外部電壓特性，且僅使用部分充電電壓即后端電壓，因此保證了更好的可靠性和效率。該方法即使在丟失歷史駕駛數(shù)據(jù)情況下，也能準確實現(xiàn)加速退化故障識別。（受訪者供圖） 圖片（來源：科技日報/作者: 李麗云、衣曉峰）
