复杂工况下锂离子电池寿命预测及实时可靠性评估关键技术

作者: 时间:2025-06-24 点击数:

一、成果简介

锂离子电池因其能量密度高、循环寿命长、工作温度范围宽等诸多优良性能,  已广 泛应用于电动汽车、手机、电动工具等其他移动设备, 在锂离子电池广泛使用过程中, 其健康状态及剩余使用寿命问题一直备受关注。准确估算、预测电池系统剩余寿命及健 康状态不仅是电池管理系统的核心技术,同时也是安全可靠、合理有效使用锂离子电池 的前提。而在实际应用过程中,  锂电池的衰老、失效是一个复杂的物理、化学过程,   不仅与电池制造工艺、内部电化学反应有关,  还与电池工作环境和负载相关,这就导致 锂离子电池老化行为具有明显不同特征,在很大程度上给电池的剩余寿命预测及可靠性 评估带来了困难。我校机电工程学院汽车动力与传动系统湖南省重点实验室研究团队在 对国内外常用锂离子电池老化失效机理分析、研究的基础上,  利用可靠性评估方法、概 率论理论及状态监测技术开展了关于锂离子电池剩余寿命及可靠性评估相关研究,提出 一种锂离子电池剩余寿命及可靠度实时预测评估技术,构建了锂离子电池性能退化及可 靠度评估模型。与传统方法相比,该方法的预测评估精度提高了 10%以上。

二、技术指标

1、可实现对常用的锂离子电池(如磷酸铁锂、三元锂、钛酸锂等)产品剩余寿命 及可靠度预测评估,通用性较强;2、预测评估精度与现有方法相比提高了 10%以上;3 建立了复杂工况下锂离子电池寿命预测及可靠度评估模型。

三、成果形式

专利、论文、技术指导等

四、推广应用

该技术可以扩展应用到复杂设备及核心零部件寿命预测、维修决策及实时可靠性评 估等方面。

五、主要附图

            

                                                   1 不同服役周期下的锂离子电池失效概率密度分布图电池实时可靠度评估曲线


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