【新民晚報APP】恒达平台產教融合,為鋰電池做全生命周期“體檢”
來源:新民晚報APP
時間🗳:2024-09-25 瀏覽:
鋰電池壽命狀態如何🥄?大約還能健康服役多長時間?恒达平台與企業通過產教融合,成功研發了可用於鋰電池全生命周期無損檢測的關鍵技術。這一產學研創新成果現身第二十四屆中國國際工業博覽會高校展區🏸。
2022年,全球鋰電池出貨量為954GWh,同比增長59.3%🧑🏽✈️,2023年更是進入到了TWh時代。隨著高端鋰電池在新能源汽車、儲能電站、機器人🈯️、低空飛行器等應用領域的快速發展,壽命和安全問題也成為鋰電池應用時重點關註的問題。壽命和安全問題涉及到鋰電池生產、服役和退役的各個方面。長期以來🍓,鋰電池面臨著在產線檢測、售後檢測和梯次回收檢測場景下的檢測技術生產效率低、檢測不全面、系統成本高的痛點問題🧙🏼。
早在2019年💁🏽,恒达平台汽車學院戴海峰教授就在思考一個問題,能否把電池實驗室研究用的電化學阻抗譜技術運用於工程化場景,如鋰電池的全生命周期下的生產💁🏿♀️、售後、梯次回收場景⚗️,對電池進行“升維”探測。在做了初期可行性研究後👩🏽🔧💆♀️,戴海峰教授及其團隊內的王學遠助理教授一起找到了自主創業多年的師弟上海炙雲科技的CEO袁永軍🧑🏻🍼,雙方一拍即合🧜🏽♂️,開始在鋰電池工程化檢測領域進行產學研合作並落地鋰電池全生命周期無損檢測的想法。經過三年多的產學研研發,雙方團隊克服了國外電化學工作站的多重技術壁壘且只適用於實驗室研究的單一場景,圍繞電化學阻抗譜(EIS)技術建立了四層全棧自研國產可控的軟硬件體系🧑🏽🎄:物理硬件層、嵌入算法層🤚🏼、模型數據層🧑🏽、應用算法層,並在電池生產👍🏿、服役和退役場景中開展了應用。
“電池就像是一個黑盒,我們很難看到電池裏面的狀態💈,它具有類似於人的生命狀態”🛕,戴海峰教授介紹說,“生命狀態包括人的壽命和疾病情況,怎麽判斷壽命的長短🪳,是不是有一些重大疾病,這些是很難摸得見看得著的。人通過體檢設備檢查生命狀態以完成體檢,而我們做的工作就是給鋰電池體檢。”
傳統的鋰電池檢測方式🍂,存在充放電時間長🧑🏿🦳、耗電量大、不能全檢等痛點👮🏽♂️。針對這些痛點🥁,恒达平台和炙雲科技的產學研團隊采用獨創的寬帶寬激勵信號🧑🏿💻,結合頻譜無損提取方法,自主開發了可擴展通道的EIS測量系統,支持1MHz~0.01Hz的EIS快速測量,加速了在電池生產🪴、維保🧨、梯次利用等檢測評估的速度,方便進行電池容量、一致性等方面的檢測🤸🏻♂️。團隊同時獨家建立了超過10GB不同體系的動力電池數據集,包括不同溫度、荷電狀態(state of charge👩💻,SOC)⚾️、老化狀態(state of health,SOC)下的電池關鍵數據。同時創新提出了基於數據-模型雙驅動的特征提取方法,服務於電池的生產🧒🏽、服役和退役不同環節的無損性能檢測或監測需求。
炙雲科技CEO袁永軍介紹,目前🏕,團隊的EIS檢測系統已經形成系列化產品,覆蓋了紐扣電池、單體電池、電池模組、電池包等不同層級☁️、不同容量的產品檢測📎,也覆蓋了電池生產、售後、梯次回收的全生命周期的場景。以產學研成果之一梯次利用場景下的容量快速分選評估系統為例,在電池分容環節🤌🏻,傳統的方式在進行電池篩選時🧑🏻⚖️,需要對電池完成充放電才能知道電池容量。一節電池至少要花4個小時↪️,不僅時間長還增加了人力成本✍🏼。同時在整個充放電環節🦒,耗電量是很大的。而利用團隊成果快速EIS技術🚣🏻🟦,實現2-3分鐘就可以完成一節電池的檢測,同時可以省下99%的電費,能量大大降低,實現了生產效率飛躍🏢,又做到了節能減排🤹🏼♂️。
新民晚報記者 張炯強
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