研究人员开发动态阻抗频谱技术 可实时测量电池老化状态

盖世汽车讯据外媒报道，弗劳恩霍夫制造技术与先进材料研究所利用动态阻抗频谱技术，确定电池内的交流电阻。通过深入开发的方法，可以更准确地展示电池电芯的状况。

据FraunhoferIFAM介绍，这项技术使在运行过程中进行测量成为可能，可以实时反映性能。在实际条件下，确定电池电芯的老化情况并不容易。然而，准确地描述运行中电芯的老化状态，是更好地了解电池的老化机制和延长其使用寿命的基础。这正是新测量方法所要实现的目标。目前为止，精准测量电芯或电池包的工作，主要在实验室中进行。然而，实验室中的测量条件，通常与车辆本身不同。导致电池电芯老化的因素很多，包括储存温度、长期停放状态下的充电状态，最重要的是，充放电过程的历史纪录。FraunhoferIFAM表示：“在较长的时间范围内，存在很多不同的影响因素。因此，精准确定老化状态比较复杂，需要付出大量努力。现有方法要么基于仿真，简单地描述电池系统和衰退过程，要么基于对电池电芯循环寿命的实验推断。”仿真建模的问题在于，需要详细了解每种电芯类型的所有必要过程，即使是未知或不明了的过程。此外，整个描述过程必须重复进行，以便将其转移到新的电芯化学中，这需要进行大量的工作。进行测量推断也是如此，必须对所描述的每种电芯类型和所有现有环境条件进行完整的测量工作。即使这样，电池内的温度分布等因素也没有考虑在内。因此，弗劳恩霍夫的研究人员希望在“电芯化学知识有限”的情况下使用其模型。使用具有“记忆”效应的非线性行为数学模型描述电芯特性。这种方法的优点是，系统输出始终依赖于系统的输入，可以获得以前所有过程的记忆。对于描述老化过程来说，这是必不可少的。关键的一步是测量电池电芯在使用过程中的动态阻抗，包括电芯的充放电过程。可以直接测量描述电芯行为的数学参数。FraunhoferIFAM表示：“借助这种数学表示法，还可以将尚未测量的状态考虑在内，以便转移到其他环境条件和电池化学，例如评估全新的电池类型。”通过这种方式，将来应该也可以记录固态电池。此外，可以直接在电池管理系统中实现这些功能，随时获得预测使用寿命的所有必要数据，而不需要额外的实验室工作。

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