近日，汽车学院青年教师彭俊等人在国际交通电动化杂志《eTransportation》（中科院1区Top，IF=15.0）上发表综述文章，题为《Enhancing lithium-ion battery monitoring: A critical review of diverse sensing approaches》,文章全面综述了锂离子电池多种参数监测方法的研究进展，阐述了各种传感方法的测量原理，并对电池内部多参数监测与多元传感数据应用两个方面进行了总结和展望。该论文第一署名单位为长安大学汽车学院，彭俊为第一作者，赵轩教授为通讯作者。
论文封面
智能电池系统是一种集自感知、自决策、自修复等功能于一体的能量转化与存储装置，通过集成智能材料、先进传感、人工智能等高新技术，能够实现对电池状态精准监测和管控。多维度参数传感是实现智能电池功能的关键技术之一，近年来，锂离子电池的内外多参数监测逐渐成为智能电池开发和管理领域的研究热点。
近年来电动汽车和储能系统的电池事故频发，为了解决这一问题，研究人员进行了大量的尝试和努力，主要的技术途径可分为两条路线：1）更安全的电池，例如固态电池；2）更智能、更先进、更高效的电池管理系统。集成多种传感单元的智能电池将是实现更先进的电池管理系统的手段之一，通过对电池多维度参数实时监测，结合物联网、大数据、云计算、人工智能等技术以实现更加精准，高效的电池状态估计、故障诊断、安全预警，从而实现电池“少”事故，甚至是“零”事故目标。
文章全面综述了锂离子电池多种参数监测方法的研究进展，分别对电池的电学参数（电流、电压、内阻）和非电学参数（温度、应变、变形、气压、气体种类）的传感方法进行了全面的总结分析。阐述了各种传感方法的测量原理，传感器的安装位置，探头尺寸，灵敏度、分辨率等传感性能参数，并系统的讨论了各种传感器的优缺点，以及适合的应用场景。最后，从电池内部多参数监测与多元传感数据应用两个方面进行了总结和展望。
锂离子电池多参数传感总览
目前，大多数商用电池管理系统只对电池的电流，电压和部分点的外部温度监测，这种方法存在一定的局限性，无法充分反应电池的状态信息，以至于不能进行精准高效管控。因此，电池系统多维参数监测是未来发展的必然趋势，本文综述了当前锂离子电池多种参数传感的研究进展，并分析提出了未来智能电池多维参数监测的发展趋势。1）内部参数监测：监测电池内部参数是了解电池内部化学和物理反应机理的重要工具，可以为性能优化、实时诊断和安全管理提供更丰富的数据。但传感器对电池内部参数的长期、准确测量仍然是一个挑战。集成多种传感功能的微光机电传感器或许是解决这一问题的途径之一。2）多元数据应用：对于BMS中多参数的使用，数据融合是关键，直接决定了BMS中多参数监测的有效性，人工智能技术是提高BMS可预测性和效率的有效手段，有助于开发更精确的状态估计、故障诊断和安全预警模型。
未来智能电池多维参数传感发展趋势（引自原文）
论文信息：Jun Peng, Xuan, Zhao, Jian Ma, et al. Enhancing lithium-ion battery monitoring: A critical review of diverse sensing approaches, eTransportation 2024:100360.
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S259011682400050X
（审稿：周姗姗 网络编辑：和燕）
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