机械工程学报 ›› 2025, Vol. 62 ›› Issue (6): 346-358.doi: 10.3901/JME.260198
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刘宁宁1, 王榘2, 王炤东2, 呼文韬2, 刘兴江1
LIU Ningning1, WANG Ju2, WANG Zhaodong2, HU Wentao2, LIU Xingjiang1
摘要: 锂金属电池(Lithium metal batteries,LMBs)因其超高的能量密度有望成为下一代储能装置。然而,由于退化机制复杂,准确预测其健康状态(State of health,SOH)仍然具有挑战性。因此提出一种基于电化学阻抗谱(Electrochemical impedance spectroscopy,EIS)的跨频段多源特征提取方法,通过灰色关联分析(Grey relational analysis,GRA)量化EIS特征与SOH的非线性关联度,筛选出中高频区5个关键频域特征,同时构建简化等效电路模型(Simplified equivalent circuit model,SECM)提取低频区5个反映固相扩散与电荷转移过程的物理参数特征。并结合高斯过程回归(Gaussian process regression,GPR)模型开发了多条件变量耦合下的锂金属电池EIS-SOH估计模型。所提出的方法对不同的预紧力,充放电倍率及电池荷电状态(States of charge,SOC)下的锂金属电池SOH估计有良好的准确性和鲁棒性。该方法在12种不同变量组合条件下的SOH预测结果的平均均方根误差可以达到1.65%。且在极端条件下的均方根误差也可以控制在3%之内。
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