新鋰電池管理系統技術可判斷電池殘余價值

有外媒報道，新近開發的電池管理系統技術，通過測量電池的電化學阻抗，可以有效評估堆疊式鋰離子電池組的殘余價值。

 

新電池管理系統技術利用交流電勵磁法，測量堆疊式模塊鋰離子電池的電化學阻抗，通過劣化診斷，并根據測量數據進行故障測評，來評估電池殘余價值，這對鋰離子電池的回收再利用，實現可持續發展有重要作用。

 

新鋰電池管理系統技術

 

這項新電池技術具有以下特點：

1. 通過溫度校準技術，對操作設備的溫度變化做出反應。

鋰離子電池的電化學阻抗對溫度變化非常敏感，因此，在實驗室中使用專用測量儀器進行測量時，要將電池置于恒溫室內，以保持恒溫，而對于運行過程中的電池模塊，由于環境溫度不斷變化，無法對其進行穩定的電化學阻抗測量。因此，日本立命館大學和松下公司開發了一種溫度校正技術，在電化學阻抗測量過程中，測量鋰離子電池的溫度，將阻抗溫度變化校正至標準溫度，并繪制在Cole-Cole圖上，這樣，即使隨著季節和時間交替，環境溫度發生變化，也可以根據Cole-Cole圖，將其校正至數據庫中的標準溫度。

2. 通過BMIC技術，測量多電芯電池組的電化學阻抗。

傳統BMIC可以測量由6到14個電芯堆疊而成的鋰離子電池組的電壓，在電池管理系統中，可通過多個BMIC，從更多串聯電池電芯（最高可達200個）中獲取電壓數據，以監控電池運行狀態，并確保使用安全。另外，還可以評估充電和健康狀態，計算剩余的續航里程和時間。

 

除了傳統功能，新開發的BMIC測試芯片還內置電化學阻抗測量功能，利用交流電勵磁法進行測量，電化學阻抗測量是通過15個完全并聯模擬/數字轉換器、0.1 Hz到5khz的脈沖調制交流電勵磁電路，以及內置在BMIC中的復數電壓/復數電流轉換電路來實現的，因此，BMIC芯片可以測量電池運行時的電化學阻抗，而不需要對目前電池中的BMS配置進行重大調整。

 

3. 進行電化學阻抗測量時，達到與標準儀器同等的測量精度。

 

通過測量用復數阻抗繪制的Cole-Cole圖，利用電化學阻抗譜進行狀態評估，立命館大學使用松下公司開發的BMIC和測量軟件，對圓柱形鋰離子電池進行了測量，結果表明，Cole-Cole圖可以在1 Hz到5 KHz的頻率范圍內測量繪制，并達到與工業用標準測量儀器相同的精度。