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PulseBat:基于多维快速脉冲测试与真实使用历史的梯次利用电池诊断现场可用数据集

人工智能 2025-02-25 v1 计算物理

摘要

随着电动汽车接近其使用寿命终点,其电池仍保留显著的经济价值,并为梯次利用和材料回收提供了广阔机遇。这对于全球南方及其他欠发达地区尤为引人关注,因为可靠的储能系统对于应对薄弱甚至缺失的电网和能源基础设施所带来的严峻挑战至关重要。然而,尽管具备此类潜力,但围绕梯次利用电池技术性能、安全性和重新认证的关键不确定性,阻碍了其广泛应用。在已重新部署的案例中,预估性能与实际性能之间的不匹配往往导致电池在技术上不适用或存在安全隐患,使其成为原本旨在受益的社区的负担。这种严重的不匹配加剧了能源获取的不平等,并损害了能源公平的更广泛愿景,凸显出迫切需要稳健且可扩展的解决方案以释放其潜力。在 PulseBat 数据集中,作者测试了 464 块退役锂离子电池,涵盖 3 种正极材料类型、6 种历史使用场景、3 种物理形态和 6 种容量设计。对每块梯次利用电池重复进行脉冲测试,包含 10 种脉冲宽度、10 种脉冲幅值以及多种荷电状态和健康状态条件(例如从 0.37 到 1.03)。PulseBat 数据集记录了这些测试条件以及注入脉冲电流下的电压响应和温度信号,可作为关键诊断任务(如荷电状态估计、健康状态估计、正极材料类型识别、开路电压重构、热管理等)的宝贵数据资源。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.16848,
  title  = {PulseBat: A field-accessible dataset for second-life battery diagnostics from realistic histories using multidimensional rapid pulse test},
  author = {Shengyu Tao and Guangyuan Ma and Huixiong Yang and Minyan Lu and Guodan Wei and Guangmin Zhou and Xuan Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.16848},
  year   = {2025}
}

备注

Extended data descriptor of Nat Commun 15, 10154 (2024), https://doi.org/10.1038/s41467-024-54454-0