锂离子电池健康特征量与老化模式的关联关系研究

发布时间：2018-07-06 12:04

  本文选题：锂离子电池 + 老化模式　； 参考：《哈尔滨工业大学》2017年硕士论文

【摘要】：锂离子电池广泛应用于电动车、储能电站中,其健康状态与使用寿命是目前电池应用领域最为关心的问题。目前锂离子电池在健康管理上还存在着不能对锂离子电池老化状态进行很好的评估的问题,这也就制约了锂离子电池的循环使用寿命。本文针对锂离子电池老化模型展开研究,基于数据驱动的方法,寻求锂离子电池电池健康特征量与老化模式之间的关联关系,并定量化地描述这种关系,形成电池老化规律结论。本文以锂离子电池循环寿命实验所记录的数据为出发点,处理并分析这些数据,提取出与电池老化密切相关的健康特征量:容量损失率、内阻、恒流恒压容量比和中值电压。本文引入了统计学中的析因分析的方法,用以分析对电池健康特征量有显著影响的因子,并排除没有显著影响的因子。为了寻求健康特征量与老化模式的关系,本文采用多元回归分析的方法,以温度、放电倍率和循环次数为控制变量,求得了锂离子电池容量损失率、内阻、恒流恒压容量比和中值电压这四个特征量与老化模式的关联关系模型,并给出了回归的拟合优度和误差分析。另外,以电池容量损失率为“桥梁”,得到了内阻、恒流恒压容量比与容量损失率之间的关系模型,进一步得到锂离子电池的老化规律。
[Abstract]:Lithium-ion batteries are widely used in electric vehicles and energy storage power stations. The health and service life of lithium-ion batteries are the most concerned issues in battery application field. At present, the health management of lithium-ion battery still exists the problem that the aging state of lithium-ion battery can not be evaluated well, which restricts the cycle life of lithium-ion battery. In this paper, the aging model of lithium ion battery is studied. Based on the data driven method, the relationship between the health characteristic quantity of lithium ion battery and the aging mode is found, and the relationship is described quantitatively. The conclusion of aging rule of battery is formed. Based on the data recorded in the cycle life experiment of lithium ion battery, this paper deals with and analyzes these data, and extracts the health characteristics closely related to the aging of the battery: capacity loss rate, internal resistance, constant current constant voltage capacity ratio and median voltage. This paper introduces a method of factorial analysis in statistics to analyze the factors that have a significant effect on the battery health characteristics and exclude the factors that have no significant effect on the health characteristics of the battery. In order to find out the relationship between the health characteristic quantity and the aging mode, the capacity loss rate and internal resistance of lithium ion battery were obtained by using the method of multiple regression analysis and temperature, discharge rate and cycle times as control variables. The correlation model between the four characteristic variables of constant current and constant voltage ratio and median voltage and aging mode is given. The regression goodness of fit and error analysis are given. In addition, with the loss rate of battery capacity as the "bridge", the relationship between internal resistance, constant voltage ratio and capacity loss rate is obtained, and the aging rule of lithium ion battery is further obtained.
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM912

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本文编号：2102728