[發明專利]預測電池壽命的系統及方法

在審

• 申請號: 201210342381.2
• 申請日: 2012-09-14
• 公開（公告）號: CN103364732A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 白昊烈;申政淳;樸徹浩;蔡熙官;高永和;徐丞范;鄭京范;樸魯甲
• 申請（專利權）人: 三星SDI株式會社
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邵亞麗

技術領域

實施例涉及預測電池壽命的系統。

背景技術

設備可以被制造為特殊規格，以便提供一組所需的性能特性。對于某些設備，感興趣的特性可能是設備壽命。壽命常常通過加速試驗方法進行測試。一般來說，電池壽命可以基于在許多已制造的電池的代表性樣品上實行測試來估計。這種測試在準確性上可能有所不同，并且可能花費大量時間來完成。

發明內容

實施例針對一種預測電池單元（battery?cell）的壽命的系統，該系統包括：學習數據輸入單元，該學習數據輸入單元被配置為接收至少一個學習測量因子和至少一個學習因子，學習測量因子和學習因子對應于先前制造的學習電池單元；目標數據輸入單元，該目標數據輸入單元被配置為接收至少一個目標因子，目標因子對應于將為其預測壽命的目標電池單元；機器學習單元，該機器學習單元耦接到學習數據輸入單元，該機器學習單元為輸入到學習數據輸入單元的學習因子中的各個學習因子分配權重；以及壽命預測單元，該壽命預測單元耦接到目標數據輸入單元和機器學習單元，該壽命預測單元使用由機器學習單元分配的權重來預測表示目標電池單元的壽命的一個或多個特性。

學習測量因子可以是通過實際測量學習電池單元的特性值來獲得的。

學習測量因子可以是從依賴于循環數的學習電池單元的容量的變化和依賴于循環數的學習電池單元的厚度的變化的組中選擇的。

一個循環可以包括一次充電、一次放電和一個空閑時間，空閑時間是充電與放電之間的時間、或者是充電和/或放電與下一次充電和/或放電之間的時間。

至少一個學習因子可以是從學習設計因子、學習工藝因子和學習形成因子的組中選擇的。

學習數據輸入單元可以被配置為接收至少一個學習設計因子，該學習設計因子表示學習電池單元的設計參數。

學習設計因子可以是從學習電池單元的容量、學習電池單元的能量密度、學習電池單元的厚度、學習電池單元的長度、學習電池單元的寬度、學習電池單元的電流密度、學習電池單元的漿濃度、學習電池單元的電極厚度、學習電池單元的負載級、學習電池單元的形狀因子、學習電池單元的隔離件的寬度、學習電池單元的隔離件的厚度、學習電池單元的隔離件的種類、學習電池單元的隔離件上是否存在隔離件涂覆、學習電池單元的電極板的繞組數、學習電池單元的隔離件的繞組數、學習電池單元的電極板與隔離件之間的附著、使用的電解質的類型、學習電池單元的電解質成分、學習電池單元的電解質量、學習電池單元的添加物的種類、學習電池單元的添加物的量、學習電池單元的放電率(C-rate)、學習電池單元的孔隙度、學習電池單元的集流器的厚度、學習電池單元的集流器的強度、學習電池單元的袋的厚度、學習電池單元的活性材料的物理屬性值、和學習電池單元的粘合劑材料的物理屬性值的組中選擇的。

學習設計因子可以是在制造學習電池單元之前已知的。

學習數據輸入單元可以被配置為接收至少一個學習工藝因子，該學習工藝因子表示在制造學習電池單元期間所使用的工藝參數。

學習工藝因子可以是從學習電池單元的組件的繞組張力、學習電池單元的脫氣/折疊條件、和學習電池單元的接片焊接方法的組中選擇的，該組件是隔離件或電極板。

學習數據輸入單元可以被配置為接收至少一個學習形成因子(formation?factor)，該學習形成因子表示在學習電池單元組裝之后學習電池單元的形成參數。

學習形成因子可以是從與老化、充電和/或放電、以及脫氣和再密封學習電池單元的組中選擇的一個或多個相關聯的溫度、時間、充電和/或放電電流、電壓、截止條件和壓力的組中選擇的。

至少一個目標因子可以是從目標設計因子、目標工藝因子和目標形成因子的組中選擇的。

壽命預測單元可以被配置為預測從依賴于循環數的目標電池單元的容量變化和依賴于循環數的目標電池單元的厚度變化的組中選擇的特性。

機器學習單元可以包括多個機器學習子單元，以及壽命預測單元可以包括與多個機器學習子單元相對應的多個壽命預測子單元。

每個機器學習子單元可以基于相應的學習因子分配權重，該學習因子可以是從學習設計因子、學習工藝因子和學習形成因子的組中選擇的。

每個壽命預測子單元可以使用由相應的機器學習子單元分配的權重來執行預測函數。

系統還可以包括壽命指示單元，該壽命指示單元耦接到壽命預測單元，該壽命指示單元基于一個或多個預測特性來指示目標電池單元的預測壽命。