A Health-Aware AC Heating Strategy With Lithium Plating Criterion for Batteries at Low Temperatures

电镀(地质) 电池(电) 材料科学 锂(药物) 电压 电阻抗 功率(物理) 热的 最大功率转移定理 核工程 电气工程 汽车工程 热力学 工程类 物理 医学 地球物理学 内分泌学
作者
Yi Xie,Wei Li,Ziyou Song,Bin Chen,Kailong Liu,Rui Yang,Yangjun Zhang
出处
期刊:IEEE Transactions on Industrial Informatics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:20 (2): 2295-2306 被引量:7
标识
DOI:10.1109/tii.2023.3290186
摘要

Lithium-ion batteries are crucial power sources in many industries. When they are used at low temperatures, their performance decreases greatly. Thus, heating is required. This article proposes a health-aware heating strategy based on the ac current. The strategy combines the use of the electro-thermal model for predicting the temperature increment in the battery caused by the ac current and a diagnostic method for lithium plating based on the charging transfer impedance. To obtain an accurate electro-thermal model for ac heating, various equivalent circuit models (ECMs) are tested at pulses with different frequencies and amplitudes, and the second-order ECM with a constant phase element is found to obtain the smallest error. Then, the model and the lithium plating criterion are used to establish the boundary map of the lithium plating and voltage limitations. Based on the map, the optimal ac frequency and amplitude are selected for the heating strategy. Finally, an ac heating experiment is implemented to verify the strategy. The results show that the strategy not only increases the battery temperature at a maximum rate of 5.25 °C/min, but also achieves a capacity decrease of 0.3% in 80 heating cycles. Moreover, according to the battery disassembly results, there is no lithium plating on the electrode. These results prove that the proposed heating strategy can prevent lithium plating and achieve a high heating efficiency.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
JOJO完成签到 ,获得积分10
1秒前
3秒前
洛水蜘蛛完成签到,获得积分10
4秒前
king完成签到 ,获得积分10
5秒前
9秒前
玄轩小悟风完成签到,获得积分10
10秒前
YifanWang应助三三采纳,获得10
11秒前
丰富的澜完成签到 ,获得积分10
15秒前
水煮鱼完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
婉莹完成签到 ,获得积分0
19秒前
李y梅子完成签到 ,获得积分10
30秒前
橙子发布了新的文献求助30
30秒前
木木完成签到 ,获得积分10
33秒前
刘亮亮完成签到,获得积分10
37秒前
孝择完成签到 ,获得积分10
42秒前
崩溃完成签到,获得积分10
46秒前
灵巧的长颈鹿完成签到,获得积分10
49秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
51秒前
51秒前
davyean完成签到,获得积分10
51秒前
Suzy完成签到 ,获得积分10
52秒前
Guoyut应助程淑弟采纳,获得10
54秒前
感性的俊驰完成签到 ,获得积分10
54秒前
兰花二狗他爹完成签到,获得积分10
58秒前
Driscoll完成签到 ,获得积分10
58秒前
英勇雅琴完成签到 ,获得积分10
59秒前
奋斗的小笼包完成签到 ,获得积分10
1分钟前
嗯嗯完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
chichenglin完成签到 ,获得积分0
1分钟前
大模型应助曾志伟采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
Lexi发布了新的文献求助30
1分钟前
momo完成签到 ,获得积分10
1分钟前
路过完成签到,获得积分10
1分钟前
羽化成仙完成签到 ,获得积分10
1分钟前
爱我不上火完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
风趣朝雪完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6436686
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8251066
关于积分的说明 17551555
捐赠科研通 5495006
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2898214
邀请新用户注册赠送积分活动 1874900
关于科研通互助平台的介绍 1716186