Thermal and stoichiometry inhomogeneity investigation of large-format lithium-ion batteries via a three-dimensional electrochemical-thermal coupling model

电池(电) 材料科学 联轴节(管道) 电化学 化学计量学 热的 锂(药物) 离子 大幅面 锂离子电池 电压 校准 分析化学(期刊) 核工程 电极 复合材料 热力学 电气工程 化学 光学 物理化学 有机化学 医学 物理 内分泌学 功率(物理) 统计 工程类 数学 色谱法
作者
Yunfeng Huang,Xin Lai,Dongsheng Ren,Xiangdong Kong,Xuebing Han,Languang Lu,Yuejiu Zheng
出处
期刊:Electrochimica Acta [Elsevier]
卷期号:468: 143212-143212 被引量:12
标识
DOI:10.1016/j.electacta.2023.143212
摘要

Large-format lithium-ion batteries (LIBs) have attracted extensive concern due to the advantages of increasing energy density and reducing manufacturing costs. However, inhomogeneity is widely present in large-format LIBs, which may lead to local degradation or edge lithium plating, thereby reducing the battery durability and safety. In this study, an electrochemical-thermal (ECT) coupling model for large-format LIBs is developed to quantitatively investigate the battery inhomogeneity during charging and discharging. First, two different sizes of batteries with the same electrode material are disassembled and tested to obtain the battery model parameters. Second, a novel method for determining the parameters of the ECT coupling model for large-format LIBs is proposed to solve the technical challenge of difficult model parameter calibration. Specifically, the ECT coupling model parameters of large-format batteries are determined using those of small-format batteries. The experimental results show that the three-dimensional ECT coupling model exhibits high accuracy, with the root mean square error of voltage and temperature within 17.8 mV and 1.27 ˚C, respectively, at 1C discharge rate and SOC greater than 2.5 %. Finally, the temperature and stoichiometry coefficient inhomogeneity of large-format LIBs during charging and discharging under different conditions are analyzed quantitatively. The results show that the inhomogeneity of large-format LIBs increases significantly with increasing discharge rate and battery length. A large-format battery with a length of 900 mm achieves a balance between inhomogeneity and length. This study contributes to a quantitative understanding of the inhomogeneity of large-format LIBs and provides a model-based perspective for designing and optimizing large-format LIBs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
管理想完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
3秒前
猪大壮发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
研友_8KXEBL发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
lalala发布了新的文献求助10
4秒前
ly完成签到 ,获得积分10
5秒前
CodeCraft应助风趣访卉采纳,获得10
5秒前
摇光完成签到,获得积分10
5秒前
阮绝悟发布了新的文献求助10
7秒前
风中的马里奥完成签到,获得积分10
7秒前
W.X.完成签到,获得积分10
7秒前
hif1a发布了新的文献求助10
7秒前
龙龍龖龘完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
9秒前
xia发布了新的文献求助10
9秒前
魏曼柔发布了新的文献求助10
9秒前
李小刚完成签到,获得积分10
10秒前
w.h发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
夏来应助兴源采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
12秒前
hif1a完成签到,获得积分10
13秒前
龙龍龖龘发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
DoIt完成签到,获得积分10
15秒前
kyJYbs完成签到,获得积分10
15秒前
ava发布了新的文献求助10
16秒前
Danny发布了新的文献求助10
17秒前
缥缈的机器猫完成签到,获得积分10
18秒前
小学生发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
19秒前
高分求助中
rhetoric, logic and argumentation: a guide to student writers 1000
QMS18Ed2 | process management. 2nd ed 1000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
A Chronicle of Small Beer: The Memoirs of Nan Green 1000
From Rural China to the Ivy League: Reminiscences of Transformations in Modern Chinese History 900
Eric Dunning and the Sociology of Sport 850
The Cambridge Introduction to Intercultural Communication 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 免疫学 细胞生物学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2916570
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2557189
关于积分的说明 6916682
捐赠科研通 2217164
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1178458
版权声明 588403
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 576742