مروری بر مکانیزم‌ها و برآورد استهلاک باتری لیتیومی در صنایع نظامی

مروری بر مکانیزم‌ها و برآورد استهلاک باتری لیتیومی در صنایع نظامی

باتری های لیتیومی، به لطف مزایای متعدد برای صنایع نظامی، مورد توجه تحقیقات بسیاری قرار گرفته‌­اند. یکی از محدودیت های اصلی این فناوری مربوط به استهلاک باتری است. عوارض استهلاک باتری عملکرد آن را در تمام طول عمر باتری در صورت استفاده یا عدم استفاده محدود می­کند، که این امر یکی از اشکالات عمده در استفاده­ی واقعی از باتری است. علاوه بر این، کاهش ظرفیت تحت هر شرایطی ولی به مقادیر مختلف رخ می­دهد، زیرا برهم کنش میزان استفاده و عوامل خارجی این تخریب را دامن می­زند. تشخیص پدیده­ی استهلاک بعلت وابستگی متقابل عوامل، بسیار پیچیده است. این مقاله جنبه­های مختلف پژوهش­ها و تحولات اخیر را در زمینه های مختلف بر روی مکانیزم­‌ها و محاسبات استهلاک باتری­های لیتیومی مورد بررسی قرار داده است. در این مقاله خلاصه ای از تکنیک­‌ها، مدل­ها و الگوریتم­های مورد استفاده برای برآورد استهلاک باتری (SOH، RUL) از یک رویکرد الکتروشیمیایی دقیق تا روش های آماری بر اساس داده‌­ها ارائه شده است. به منظور بررسی دقت روش‌­های در حال استفاده ویژگی‌­های مربوط به آنها مورد بحث قرار گرفته است. چالش های باقی مانده و همچنین بحث­هایی در مورد روش­‌های ایده آل منتج از روش های فعلی دارای جزئیات زیادی هستند.

Lithium-ion batteries have become the focus of research interest, thanks to their numerous benefits for vehicle applications. One main limitation of these technologies resides in the battery ageing. The effects of battery ageing limit its performance and occur throughout their whole life, whether the battery is used or not, which is a major drawback on real usage. Furthermore, degradations take place in every condition, but in different proportions as usage and external conditions interact to provoke degradations. The ageing phenomena are highly complicated to characterize due to the factors cross-dependence. This paper reviews various aspects of recent research and developments, from different fields, on lithium-ion battery ageing mechanisms and estimations. In this paper is presented a summary of techniques, models and algorithms used for battery ageing estimation (SOH, RUL), going from a detailed electrochemical approach to statistical methods based on data. In order to present the accuracy of currently used methods, their respective characteristics are discussed. Remaining challenges are deeply detailed, along with a discussion about the ideal method resulting from existing methods.