Аналіз відкритих наборів експериментальних даних літій-іонних батарей для моделювання деградації та управління життєвим циклом

• Date: 2026
• Main Authors: Kostenko , Ganna, Bosak, Andrii, Sapsai, Yurii, Zaporozhets, Artur
• Format: Article
• Language: English
• Published: General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2026
• Subjects: літій-іонні батареї; відкриті набори даних; управління життєвим циклом; моделювання деградації; система KPI; повторне використання батарей; енергетичні системи на основі даних.
• Online Access: https://systemre.org/index.php/journal/article/view/938
• Journal Title: System Research in Energy

Стрімке зростання електромобільності та інтеграції відновлюваних джерел енергії посилило потребу не лише у системах накопичення енергії, а й у надійних і стандартизованих даних, що забезпечують прогнозне моделювання та управління життєвим циклом літій-іонних батарей. Експериментальні випробування батарей є дорогими, тривалими та обмеженими лабораторними умовами, тому відкриті набори даних стають безцінною основою для порівняльних досліджень, валідації моделей та відтворюваної аналітики. Водночас різноманітність доступних інформаційних ресурсів за форматом, хімічним складом і умовами тестування ускладнює їх системне використання для досліджень деградації та KPI-орієнтованого аналізу. У роботі розроблено інформаційно-аналітичну основу для відбору, оцінювання та класифікації відкритих наборів даних літій-іонних батарей, придатних як для первинного, так і для вторинного використання. Проаналізовано п’ятнадцять репрезентативних наборів даних, згрупованих за хімічним складом, глибиною циклювання та повнотою метаданих, із додатковою оцінкою цілісності даних і відстежуваності відповідно до принципів FAIR. Аналіз визначає придатність кожного набору до певних аналітичних напрямів: Sandia та HNEI забезпечують довгострокові дані для моделювання деградації та RUL; Stanford SLB і UC Davis Microgrid надають інформацію для KPI-аналізу в умовах реальної експлуатації; PulseBat і Panasonic PF використовуються для оцінки безпеки, надійності та ймовірнісних ризиків. Зазначено, що ключову роль відіграють повнота метаданих, DOI-відстежуваність та контроль версій на рівні репозиторіїв у створенні достовірних цифрових двійників і регуляторних інструментів, зокрема Європейського паспорта батарей. Результати формують основу для гармонізованих, орієнтованих на дані методологій, що поєднують експериментальні вимірювання, прогнозні моделі та KPI-управління життєвим циклом, сприяючи прозорості, інтероперабельності та сталому розвитку у сфері досліджень і впровадження батарейних технологій. Виконано порівняльний аналіз трьох репрезентативних наборів даних (Sandia NMC, HNEI LFP і NASA/CALCE NMC/NCA), що демонструє відмінності деградації та дозволяє кількісно оцінити їх варіабельність для задач вторинних батарей.