锂离子电池的容量衰减

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副反应和退化过程可能导致许多不良影响,造成锂离子电池容量损失。通常,电池由于不同位置同时发生的多个复杂现象和反应而老化,退化率在负载循环期间的特定阶段有所不同,具体取决于电势、局部浓度、温度以及电流的方向。电池的材料不同,其老化程度也不同,不同材料的组合可能由于电极材料“串扰”等原因进一步加速老化。

这是一个教学案例,演示如何对锂离子电池中石墨负极的老化进行建模,其中,形成寄生固体电解质界面 (SEI) 的反应导致可循环锂产生不可逆的损耗。模型还包括由于电极粒子上增长的 SEI 膜的电阻导致的增加的电位损耗的影响,以及减小的电解质体积分数对电解质电荷传输的影响。

案例中展示的此类问题通常可通过以下产品建模:

电池与燃料电池模块