驱动与储能用电池的老化机理解析与老化状态建模

基本信息
批准号:51577104
项目类别:面上项目
资助金额:70.00
负责人:李哲
学科分类:
依托单位:清华大学
批准年份:2015
结题年份:2019
起止时间:2016-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:张雅琨,葛昊,黄俊,苏来锁
关键词:
老化状态模型储能电池健康状态电池老化驱动电池
结项摘要

In traction and energy-storage systems, the cost fraction of battery is generally much larger than that in electronic products. Therefore, these systems have raised higher demand on battery lifetime. Meanwhile, to ensure coordinated control of battery and other components, it is also required to make accurate estimations of the aging state of the battery. This project intends to examine the aging mechanism and establish the aging state model for batteries of traction and energy-storage systems. The mechanism analysis will provide guidance for developing long-life batteries, and is also the intermediate step for establishing the aging state model. The main contents of the project include three parts: the experimental design of accelerated aging tests, aging mechanism analysis, and the aging state modeling. In the aging tests, it intends to establish efficient test procedures and data analysis methods, and to discuss new issues such as multi-stress coupling. In the mechanism analysis section, both the non-disassembly and the postmortem methods are adopted to improve the completeness of the obtained mechanism. Issues like the non-uniform aging inside large-format batteries are also addressed. In the aging modeling part, it will avoid repeating the common modeling process existing in the literature which is based on empirical structure and sets the parameter identification as its main goal. Instead, it aims to establish a new mechanism model with characteristics as follows: the model inputs include stress coupling terms, the model outputs consider the intrinsic representativeness, and the mathematical structure of the model is based on the law of aging mechanism.

在驱动与储能系统中,电池的成本占比往往远高于其在电子产品中的成本占比,因此,此类系统对电池的使用寿命提出了更高的需求,同时,为保证部件间的协调控制精度,还要求对电池的老化状态进行准确估计。本项目研究驱动与储能用电池的老化机理与老化状态模型,其中,老化机理研究将为开发电池长寿命设计方法提供依据,也是建立老化状态模型的中间步骤。项目的主要内容包括老化实验设计、老化机理解析、老化状态建模三部分:在老化实验中,建立高效的老化实验规程与数据分析方法,并讨论多应力耦合等新问题;在机理解析部分,将非解体、解体两类解析方法联合使用,提高机理解析的完备性,并讨论大型电池内部老化的不均匀性等问题;在老化模型部分,力求不再重复文献中以经验公式为结构、以参数辨识为要务的建模过程,而建立新型机理模型,其特征为:模型输入量包含应力耦合项、模型输出量考虑其本征性、模型数学结构基于老化机理规律。

项目摘要

在驱动与储能系统中,电池的成本占比往往远高于其在电子产品中的成本占比,因此,此类系统对电池的使用寿命提出了更高的需求,同时,为保证部件间的协调控制精度,还要求对电池的老化状态进行准确估计。本项目研究驱动与储能用电池的老化机理与老化状态模型,其中,老化机理研究将为开发电池长寿命设计方法提供依据,也是建立老化状态模型的中间步骤。项目的主要内容包括老化实验设计、老化机理解析、老化状态建模三部分:在老化实验中,建立了高效的多因素老化加速实验规程与典型的数据分析方法,包括主因分析、应力耦合性分析、路径依赖性分析方法;在机理解析部分,将非解体、解体两类解析方法联合使用,提高机理解析的完备性,重点研究了上述两类方法在析锂机理解析中的应用;在老化模型部分,建立了新型老化预测机理模型,其特征为:模型输入量包含应力耦合项、模型输出量考虑其本征性、模型数学结构基于老化机理规律。截止本报告时间,项目共发表期刊学术论文10篇,其中英文SCI论文8篇、中文期刊论文2篇,1篇论文被评为ESI高被引论文。共申请专利11项,其中已授权3项,实质审查中8项,包含PCT国际专利1项、美国专利1项。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
2

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
3

粗颗粒土的静止土压力系数非线性分析与计算方法

粗颗粒土的静止土压力系数非线性分析与计算方法

DOI:10.16285/j.rsm.2019.1280
发表时间:2019
4

中国参与全球价值链的环境效应分析

中国参与全球价值链的环境效应分析

DOI:10.12062/cpre.20181019
发表时间:2019
5

基于公众情感倾向的主题公园评价研究——以哈尔滨市伏尔加庄园为例

基于公众情感倾向的主题公园评价研究——以哈尔滨市伏尔加庄园为例

DOI:
发表时间:2022

李哲的其他基金

批准号:40072019
批准年份:2000
资助金额:22.00
项目类别:面上项目
批准号:51008204
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51575148
批准年份:2015
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:21303271
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71902210
批准年份:2019
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81500072
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21607169
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41501455
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41504080
批准年份:2015
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:48670113
批准年份:1986
资助金额:4.00
项目类别:面上项目
批准号:51878439
批准年份:2018
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:30760128
批准年份:2007
资助金额:16.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81903542
批准年份:2019
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71901124
批准年份:2019
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:59205039
批准年份:1992
资助金额:4.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21002055
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:91961102
批准年份:2019
资助金额:80.00
项目类别:重大研究计划
批准号:11364035
批准年份:2013
资助金额:51.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:51778127
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:51478104
批准年份:2014
资助金额:78.00
项目类别:面上项目
批准号:61903132
批准年份:2019
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81802810
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71203127
批准年份:2012
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51308548
批准年份:2013
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81603518
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:49672096
批准年份:1996
资助金额:11.00
项目类别:面上项目
批准号:51207080
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51661029
批准年份:2016
资助金额:40.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:51679226
批准年份:2016
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:51609230
批准年份:2016
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:U1864214
批准年份:2018
资助金额:210.00
项目类别:联合基金项目
批准号:61502278
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:U1931112
批准年份:2019
资助金额:50.00
项目类别:联合基金项目
批准号:21073131
批准年份:2010
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
批准号:51478298
批准年份:2014
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:51009155
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11704057
批准年份:2017
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

高比能锂离子电池多因素耦合老化机理解析与衰退建模研究

批准号:51807108
批准年份:2018
负责人:韩雪冰
学科分类:E0707
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
2

高分子老化与生物老化机理的研究

批准号:29374151
批准年份:1993
负责人:冯新德
学科分类:B05
资助金额:5.50
项目类别:面上项目
3

橡胶密封结构老化状态动态响应机理与检测方法研究

批准号:51905406
批准年份:2019
负责人:瞿金秀
学科分类:E0503
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
4

高性能PBO纤维的老化机理与防老化研究

批准号:50703010
批准年份:2007
负责人:刘小云
学科分类:E0306
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目