Capacity and SOH Prediction of Lithium-Ion Batteries Using Various Mathematical Forms of EIS with Neural Networks

Hakeem Thomas、Mark H. Weatherspoon

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4. Capacity and SOH Prediction of Lithium-Ion Batteries Using Various Mathematical Forms of EIS with Neural Networks

论文基本信息

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期刊/会议/平台 Batteries 12(11), 446
发表日期 OpenAlex publication_date 2026-11-01;MDPI 文章页未能直接读取,精确上线日待出版社确认
作者/机构 Hakeem Thomas、Mark H. Weatherspoon;payload 列 Texas Southern University,作者与机构逐一对应关系未能核实
通讯作者 payload 标 Hakeem Thomas;本次未能从 MDPI 原始页面独立确认
脚本评分/证据等级 70;题名/摘要明确容量与 SOH 预测、EIS 与神经网络;摘要级(搜索索引)
核验路径 payload DOI → 先请求 MDPI HTML 与 PDF,均失败 → MDPI 搜索结果页返回题名/摘要片段;本次未能取得全文

纳入理由与原文证据

  • 主题/边界: 同时预测容量和 SOH,直接符合健康状态/容量预测主题;不把 EIS 信号处理本身误认为寿命结论。
  • 证据: MDPI 索引摘要称比较 EIS 复数数据的 rectangular 与 polar 表示,并以神经网络预测容量和 SOH;摘要报告两种表示在不同目标上的误差差异。MDPI 文章页。

数据集/电池体系

  • 体系/数据: 锂离子电池,输入为 EIS;摘要称使用作者所称的较完整/大规模 EIS 数据集,但未给数据集名称、样本数、电芯化学体系、公开链接或采集工况,均待全文确认。
  • 工况/跨域: 温度、SOC、老化阶段、频段覆盖以及跨电芯/跨化学体系测试均未能从索引摘要确认。

EOL/RUL/SOH 定义

  • 目标/定义: 联合预测容量与 SOH;摘要没有 SOH 公式、容量基准、标签来源或是否进一步预测 RUL/EOL 的信息,不扩展题名之外的任务。
  • 未来信息风险: EIS 测量时间点、训练/测试是否按电芯或时间隔离未披露;需排查同一电芯多次扫描进入不同集合造成的身份泄漏。

模型方法

  • 流程: 将 EIS 复数数据分别表示为矩形坐标与极坐标,再输入神经网络预测容量和 SOH;具体网络层、损失函数、特征归一化及对照基线未能确认。
  • 部署: 未见 EIS 仪器、测量频率、推理成本或在线 BMS 部署信息。

验证设计

  • 划分/泛化: 摘要仅提到使用数据集开展实验;测试电芯数量、随机种子、外部测试与基线细节未知。
  • 可信度: 信息不足偏中;主题匹配明确,但当前仅为搜索索引摘要,实验协议和完整数字需出版社全文复核。

指标与结果

  • 索引摘要报告:矩形坐标相对提升容量预测约 2.8%,极坐标相对提升 SOH 预测约 11.3%;另称 SOH 对极坐标的鲁棒性更高。比较基准、误差定义及测试集口径未能确认,不据此推导绝对精度。

泄漏风险、复现性与局限性

  • 泄漏风险: 信息不足;EIS 扫描与 SOH 标签的时间同步、同电芯重复测量分组、预处理统计量和测试阶段均待查。
  • 复现性: 低至信息不足;数据集名称、代码、网络参数和测量配置未能访问。
  • 局限性: 仅有索引摘要;作者对数据规模的表述未经独立验证;误差差异没有绝对指标和清晰基线。

是否值得跟进

  • 结论: 观望后复核。
  • 理由与下一步: EIS 表示形式对 SOH/容量回归可能有方法价值,但当前不宜把相对百分比当作可比较精度。待出版社全文可读后核实数据划分、EIS 工况和具体误差。
查看关键词分类依据
  • SOH estimation · 标题包含「soh」
    Capacity and SOH Prediction of Lithium-Ion Batteries Using Various Mathematical Forms of EIS wit
  • Capacity fade / trajectory prediction · 摘要包含「capacity prediction」
    lar coordinates predict SOH better by 11.3%. Capacity prediction showed negligible change between mathematical formats, with rectangular coordin
  • Generic neural network / deep learning · 标题包含「neural network」
    Using Various Mathematical Forms of EIS with Neural Networks
  • ECM / electrochemical model · 摘要包含「electrochemical」
    (SOH). A rising data input for this field is electrochemical impedance spectroscopy (EIS) for health performance prediction since it provide
  • Self-built / experimental dataset · 摘要包含「experimental」
    led and expansive EIS dataset available, our experimental results show that when using mean absolute percentage error, rectangular coordi
  • Li-ion / LIB · 标题包含「lithium-ion」
    Capacity and SOH Prediction of Lithium-Ion Batteries Using Various Mathematical Forms of EIS with Neural Networks