密歇根大学的工程师们已经确定了内阻，在电池制造完成后立即测量，作为电池续航时间的关键指标。测量可以在制造过程的最后几秒钟内完成，几乎没有额外的成本。

之前的研究表明，寿命预测是可能的，但它需要反复循环——充电、放电和再充电——以收集训练算法所需的数据。确定寿命所需的老化测试可能需要数周至数月才能完成。由于这个原因，测试只对少数细胞进行，而不是对产生的所有细胞进行。

但最近发表在《焦耳》(Joule)杂志上的一项新研究表明，通过一项电阻测量，或测量电池抵抗内部电流的程度，可以预测准确的电池寿命。这种电阻可能来自内部元件所用的材料，或者是影响离子在电池电极之间运动的电化学因素。在低电荷水平下测量电阻是关键。

“原则上，在低电荷状态下，电阻测量可以在没有任何循环的情况下获得，使模型训练过程更快，”机械工程博士生、该研究的主要作者安德鲁·翁(Andrew Weng)说。

为什么电阻是估算电池寿命的好指标?

它可以指示有多少锂与液体电解质结合，液体电解质将离子从电池的一个电极运送到另一个电极。这种结合层被称为固体电解质界面，可以保护电极表面，延长使用寿命。

进入固体电解质界面的锂的量通常很难测量。但在低电荷状态下，电池的内阻与进入固体电解质界面的锂含量密切相关。这提供了一个快速测量保护层，以及电池的操作容量，与普通设备。

密歇根大学的研究为汽车制造商提供了一个有用的工具，因为大多数汽车制造商正在迅速将他们的产品线从内燃技术转向混合动力和电动交通。这一转变使整个行业都在争夺锂离子电池材料，寻求提高生产率和降低成本——同时进行。

正如路透社本月早些时候报道的那样，这些因素导致了“电动汽车电池的瓶颈”。

“汽车制造商一直在努力降低生产汽车的成本，而现在，他们正在寻求使电动汽车电池尽可能具有成本效益，”威廉·克莱·福特(William Clay Ford)技术教授、研究团队负责人安娜·斯特凡诺普洛(Anna Stefanopoulou)说。“因此，我们试图回答的问题是，在制造过程中，你能多快了解到电池寿命?”

“事实证明，答案是，‘如果你知道在高通量测试中可以获得的关键信号，就可以立即获得。’”找到这些关键的可测量特征可以简单地用于持续改进和扩大国内电池制造。”

这项研究是由国家科学基金会资助的。研究小组在密歇根大学电池实验室进行了实验。斯坦福大学的一位合作者为这项分析做出了贡献。