Modellbaserade batterihanteringssystem för nuvarande och nästa generations batterier – Physics World

Snabbladdning forskas hårt för den utbredda implementeringen av litiumjonbatterier för elfordon. Men laddning vid höga strömmar accelererar flera parasitreaktioner som leder till nedbrytning av cellen, vilket påverkar dess livslängd. Dessa reaktioner leder till förlust av litiumlager, förlust av aktivt material och ökad impedans i cellen. Exempel på dessa sidoreaktioner inkluderar tillväxten av fast-elektrolyt-interfasskiktet (SEI), övergångsmetallupplösning och avsättning, litiumplätering och lösningsmedelsoxidation. Dessa mekanismer försämrar cellen och minskar dess livslängd.

Fysikbaserade flerskaliga batterimodeller löser ekvationer som styr laddningen och massbalansen i cellen. Med hjälp av dessa detaljerade matematiska modeller är det möjligt att studera materialnedbrytningsmekanismer och förutsäga deras inverkan på kapacitetsförlust under flera driftsförhållanden. Dessa modeller kan användas för att designa nya batterier med lämpliga material och designparametrar som passar för alla ändamål.

Mer kritiskt är att dessa modeller kan integreras med batterihanteringssystem (BMS) för att kontrollera cellens prestanda. Dessa modeller kan vidare användas för att designa nya laddningsprotokoll som möjliggör säker och optimal cellprestanda och undertrycker cellmaterialnedbrytning. BMS övervakar och upprätthåller spänning, ström och temperatur och uppskattar cellens interna tillstånd. Modellbaserade BMS-algoritmer kräver snabba koder som kan förutsäga och uppskatta batteriparametrar i realtid och styra batteriets prestanda under olika belastningar.

För närvarande implementerar BMS ekvivalenta kretsmodeller som otillräckligt förutsäger cellens prestanda för olika förhållanden och designparametrar. Detta webbseminarium presenterar de nuvarande ansträngningarna att flytta modellerna för BMS för nuvarande och nästa generations batterier.

Efter presentationen följer en interaktiv frågestund.

Venkat Subramanian är Ernest Dashiell Cockrell II professor i teknik vid avdelningen för maskinteknik och materialvetenskap, vid University of Texas i Austin (UT). Prof. Subramanian är en vald stipendiat i The Electrochemical Society, där han har fungerat som en vald ordförande för ECS Industrial Electrochemistry and Electrochemical Engineering (IE&EE) Division, och vald teknisk redaktör. Han är också en tidigare vald ordförande för område 1e: (elektrokemisk teknik) av AIChE. Hans grupp har som mål att vara världens ledande koncern inom modellbaserade batterihanteringssystem (BMS).

• SEO-drivet innehåll och PR-distribution. Bli förstärkt idag.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrka dig själv. Tillgång här.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Kunskap förstärkt. Tillgång här.
• Platoesg. Fordon / elbilar, Kol, CleanTech, Energi, Miljö, Sol, Avfallshantering. Tillgång här.
• BlockOffsets. Modernisera miljökompensation ägande. Tillgång här.
• Källa: https://physicsworld.com/a/model-based-battery-management-systems-for-current-and-next-generation-batteries/