如何预测电动车电池寿命？科学家开发新方法测量电阻

随着对电动汽车电池需求的持续增长，密歇根大学（University of Michigan）的研究人员已经开发出一种方法，可用于预测制造工艺和材料的变化，将如何影响电池的寿命。

密歇根大学的工程师已经确定，在电池制成后立即测量内阻，是衡量电池寿命的一个关键指标。测量可以在制造过程的尾部几秒钟内完成，几乎不需要额外的成本。

以往的研究表明，寿命预测是可能的，但它需要反复循环——充电、放电和再充电，以收集训练算法所需的数据，确定寿命所需的老化测试可能需要数周至数月才能完成。

近日，这项新研究表明，准确的电池寿命可以在一个电阻测量的帮助下进行预测，或者说是对电池在多大程度上抵制其内部电流流动的一种测量。该电阻可能来自内部组件的材料，或者影响离子在电池电极之间移动的电化学因素。在低电荷水平下测量电阻是关键。

研究人员表示，原则上，在低电荷状态下的电阻测量可以在没有任何循环的情况下获得，使模型训练过程更快。

为什么电阻对电池寿命估算来说是一个很好的晴雨表？因为它可以表明有多少锂与液态电解质融合，液态电解质将离子从电池内的一个电极输送到另一个电极。这种结合层被称为固体电解质间相，可以保护电极的表面，使其寿命更长。

而进入固体电解质间相的锂数量通常难以测量。但在低充电状态下，电池的内阻与进入固体电解质间相锂的数量密切相关。这提供了一个方法，可以快速测量其保护层，以及用普通设备测量电池的工作能力。

研究人员表示，汽车制造商一直在努力降低生产汽车的成本，而现在，他们正在寻求使电动车电池尽可能具有成本效益。因此，研究中试图回答的问题是：在制造过程本身，你能多快地了解电池的使用寿命？

而事实证明，可以立即了解电池寿命。如果你知道在高通量测试中可以获得的关键信号。找到这种关键的可测量特征，可以简单地用于持续改进和扩大电池制造的规模。

题为Predicting the Impact of Formation Protocols on Battery Lifetime Immediately After Manufacturing的相关研究论文发表在《SSRN电子杂志》上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文：

https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=3900211