一种用于锂离子电池快充的算法安全 VEST

锂离子电池的快充对于提升消费者意愿从而加速电动汽车普及至关重要。更短充电时间的主要障碍是更高充电倍率下电池的加速老化，其可由锂镀层、因温度升高导致的固体电解质界面生长加剧以及因机械应力导致的颗粒开裂引起。锂镀层取决于负极的过电位，机械应力取决于浓度梯度，二者均无法直接测量。基于此，已开发出基于电池物理模型与最优控制算法的方法。尽管这些方法在减缓退化方面展现出前景，其优化算法的复杂性会限制实施。在本文中，我们提出一种基于恒流恒压（CC-CV）充电方案的方法，称为 CC-CV$\eta \sigma$T（VEST）。该新方法更易于实施，且可与任何模型配合使用，以对与退化相关的变量（如镀层电位与机械应力）施加不同水平的约束。我们使用包含机械与热效应的电化学模型演示了新的 CC-CV$\eta \sigma$T 充电。此外，我们讨论了如何通过为镀层与应力约束考虑安全裕度来计入不确定性。