蓄电池寿命检测是评估蓄电池在使用过程中性能衰减程度、预测其剩余使用寿命(Remaining Useful Life, RUL)的关键技术,广泛应用于电动汽车、储能系统、不间断电源(UPS)、通信基站、电动工具等领域。
1. 容量测试法(直接)
原理:将电池充满电后,以标准电流放电至截止电压,计算实际容量。
公式:

优点:结果准确
缺点:耗时长(一次测试需数小时),不适合在线检测
2. 内阻测试法(常用快速检测)
原理:电池老化后,内部电阻(DCIR 或 ACIR)会升高。
方法:
交流内阻(ACIR):用1kHz交流信号测量,快速但受温度影响。
直流内阻(DCIR):施加脉冲电流,测量电压变化,更接近实际工况。
判断标准:内阻上升30–50% 可能预示寿命接近终点。
优点:快速、可在线检测
缺点:不能直接换算为容量,需结合历史数据
3. 电化学阻抗谱(EIS)
原理:施加不同频率的交流信号,分析电池的阻抗谱图,识别SEI膜增长、电极退化等老化机制。
优点:可深入分析老化机理
缺点:设备昂贵,分析复杂,多用于实验室研究
4. 电压曲线分析
原理:老化电池的充放电电压平台会发生变化(如平台缩短、极化增大)。
方法:
分析dV/dQ或dQ/dV曲线的峰值偏移
检测电压滞后现象
应用:常用于BMS(电池管理系统)中进行状态估计
5. 库仑效率与能量效率监测
老化电池的充放电效率下降,可通过长期监测判断趋势。
6. 机器学习与大数据预测(前沿技术)
利用历史充放电数据、温度、内阻、电压等参数,训练模型预测剩余寿命(RUL)。
常用算法:LSTM、支持向量机(SVM)、随机森林等。
来源:网络