基于多倍率放电的锂离子电池早期内部短路定量诊断
2025年3月21日
近日，课题组文章《Quantitative Diagnosis of Early Internal Short Circuit for Lithium-Ion Batteries Based on Multirate Discharge》在期刊《IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement》上发表。
锂离子电池早期内部短路（Internal Short Circuit, ISC）的精准定量诊断对于热失控的提前预警具有重要意义。然而，在ISC早期阶段，电学与热学特征均不明显，传统的定量诊断方法通常依赖参考电池或状态估计算法以放大ISC对电池特性的影响，这在实际应用中存在一定局限性。为此，本文提出了一种无需参考电池及状态估计模型的全新定量ISC诊断方法。该方法通过多倍率放电测试策略放大ISC自放电对容量测量的影响，从而实现对早期ISC的灵敏识别。进一步地，对Peukert方程进行修正，以提取ISC条件下的电流-容量关系，并利用多倍率放电曲线反演识别内部短路电阻。此外，放电倍率与电压窗口的选取通过多目标优化进行设计，以在灵敏度与测试可行性之间实现最优平衡。该方法在不同老化状态与温度条件下的电池上进行了验证。实验结果表明，所提方法在ISC电阻范围为10~200 Ω时，最大估计误差小于5.5%，验证了其高精度与稳健性。本研究提出的多倍率定量诊断方法为锂离子电池早期内部短路的快速识别与安全预警提供了一种可行且高效的解决方案，也为下一代智能电池安全管理系统的构建奠定了坚实的理论与技术基础。
原文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/10937318
