鋰離子電池衰變數據的可靠度分析-具有間斷休息時間的鋰離子電池壽命測試分析-基於電壓和阻抗的電容衰退建模(子計畫三)

研究計畫: Research project

專案詳細資料

Description

鋰離子電池已經是日常生活不可或缺的產品,例如手機、行動電源、電動工具、電動自行車、電動摩托車、電動汽車等等,更是能源經濟的基礎產品,應用於水力、火力、風力和太陽能電站等儲能電源系統,郵電通訊的電源,以及航空航天等多個領域。故鋰離子電池使用壽命的增長和剩餘壽命的預測在能源產業方展上十分重要。真實的鋰離子電池使用狀況經常會有多次間斷休息的情況,例如手機的每晚關機間斷時間和電動汽車常常處於停駛的間斷休息時間。目前針對具有間斷休息時間的鋰離子電池壽命測試進行建模分析並不多,回顧近幾年這方面的研究成果,其中還有很大的進展空間。因為休息時間的長短和次數會造成鋰離子電池的電容再生現象,這對電池可使用的剩餘壽命有很大的影響。本研究的第一個目標是考慮有固定性間斷休息時間或隨機間斷休息時間之下,建立放電電容量的衰退模型,進行剩餘壽命的預測。模型將包含隨機係數路徑模型和隨機過程模型兩者的混和模型。隨機過程模型將考慮非齊次複合泊松過程。本研究的第二個目標將推廣Severson (2019)的做法,使用不同放電週期之間放電電壓差異的變異情形,在多次間斷休息之下預測鋰離子電池剩餘壽命。本研究的第三個目標是透過電化學的原理,使用等效電路模型(equivalent circuit model, ECM) 建立電壓和阻抗的變化與放電電容的衰退關係,在多次間斷休息之下預測鋰離子電池剩餘壽命。我們以美國太空總署(NASA)所提供的實際鋰離子電池壽命測試資料來協助推導衰退模型,並驗證我們提出的方法。
狀態已完成
有效的開始/結束日期20-08-0121-07-31