تقدم البحث في تحليل وتقييم حالة صحة بطاريات الليثيوم أيون المستعملة

CAI Cheng ,  

JIANG Wei ,  

LI Hao ,  

XU Chuan ,  

SHAN Chen-xi ,  

ZHENG Zhi-jun ,  

摘要

شهد سوق السيارات الكهربائية العالمية نمواً انفجارياً، مما جعل إعادة تدوير البطاريات المستخدمة ركيزة أساسية لضمان سلامة سلسلة التوريد وتحقيق أهداف "الحياد الكربوني". وتُعَدّ مبدأ "الأولوية لإعادة الاستخدام المتدرج، والفصل لإعادة التدوير" أفضل نهج لمعظم حالات معالجة البطاريات المستعملة لأنه يعظم قيمة عمر البطارية بالكامل، وتقييم حالة صحة البطارية (SOH) هو الشرط الأساسي لتحقيق هذا النهج بدقة. يعتبر SOH مؤشراً رئيسياً يعكس قدرة البطارية، المقاومة الداخلية، واستقرار الدورة، وهو ما يحدد القيمة المتبقية للبطارية المستخدمة وخيارات إعادة التدوير. تستعرض هذه الورقة الخمس طرق الرئيسية لتقييم صحة البطارية التي تدعم التدرج في إعادة الاستخدام: تقييم حالة الشحن (SOC) يقدم تقييماً كميًا ومباشرًا للحالة الداخلية للبطارية، وهو أساس دقيق لتقدير الأداء. طريقة قياس المقاومة الداخلية مناسبة للفرز الأولي عبر الفحص غير التدميري عبر الإنترنت، وتحسينات خوارزمية كالمان التكيفية تزيد من مقاومة التشويش؛ طريقة التدهور السعوي "المعيار الذهبي" توفر أساسًا دقيقًا لتحديد صلاحية البطارية، ومنحنى الزيادة في السعة يساعد في التعرف على أنماط الشيخوخة؛ النهج القائم على النماذج يستنتج SOH بشكل غير مباشر من خلال النمذجة الرياضية؛ النهج المعتمد على البيانات يعتمد على التعلم الآلي لاستخراج العلاقات من البيانات؛ وتقنيات الفحص غير التدميري (وخاصة الفحص بالموجات فوق الصوتية) تكمل النقص في الفهم الميكانيكي للأساليب الكهربائية من خلال التقاط التغيرات في البنية الداخلية. أظهرت الدراسات أن هذه التقنيات الخمس تكمل بعضها البعض، مما يشكل نظامًا تقنيًا دقيقًا لفرز البطاريات المستخدمة ويدعم إعادة الاستخدام عالية الكفاءة والمنخفضة الكربون، وله أهمية كبيرة في دفع تدوير موارد صناعة الطاقة الجديدة.

关键词

بطاريات الليثيوم أيون المستعملة; إعادة الاستخدام المتدرج; حالة الصحة; تقنيات التقييم

阅读全文