Optimum fast charging of lithium-ion pouch cells based on local volume expansion criteria

阳极 锂(药物) 恒流 石墨 容量损失 材料科学 电压 电流(流体) 锂钴氧化物 锂离子电池 化学 分析化学(期刊) 电池(电) 热力学 电极 物理 电气工程 复合材料 医学 色谱法 工程类 功率(物理) 内分泌学 物理化学
作者
Franz B. Spingler,Wilhelm Wittmann,Johannes Sturm,Bernhard Rieger,Andreas Jossen
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier BV]
卷期号:393: 152-160 被引量:90
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2018.04.095
摘要

Abstract Fast charging of high-energy lithium-ion cells is desired in many applications but there is a lack of simple methods to determine the maximum charging current a cell will accept without sustaining damage. Here we explore the link between local volume expansion and lithium plating on the graphite anode of lithium-ion cells and propose a method that makes use of this link to design fast and gentle charging protocols. The expansion across the entire surface of a commercial nickel-manganese-cobalt-lithium oxide/graphite pouch cell is measured in short intervals using laser triangulation while operating the cell under various conditions. Irreversible expansion and expansion overshoots are correlated to voltage relaxation curves, post-mortem findings and capacity loss. Using the proposed method, a fast charging protocol is derived and validated in a cycle study covering 1000 cycles. The fast charging protocol enables both a 11% charging time reduction and a 16% reduction of capacity loss per cycle as compared to 1C constant current – constant voltage charging.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
zzpp发布了新的文献求助10
1秒前
果ghj发布了新的文献求助10
2秒前
Hain发布了新的文献求助10
2秒前
慕青应助我要搞科研采纳,获得10
2秒前
3秒前
3秒前
晊恦完成签到,获得积分10
3秒前
molihuakai应助yxlyx采纳,获得10
4秒前
Hello应助yxlyx采纳,获得10
4秒前
4秒前
6秒前
6秒前
dyy完成签到,获得积分20
6秒前
unicorn完成签到,获得积分10
8秒前
戈多发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
月123456发布了新的文献求助10
8秒前
wulanshu发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
林yu发布了新的文献求助10
9秒前
跳跃悟空发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
molihuakai应助PMME采纳,获得10
10秒前
搞怪孤丝完成签到 ,获得积分10
10秒前
夏日的风发布了新的文献求助10
10秒前
扶头酒完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
兴十一应助胡俊豪采纳,获得20
11秒前
11秒前
勤恳的绿凝完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
严金鱼发布了新的文献求助10
12秒前
啦啦啦发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
甜美的起眸完成签到,获得积分10
13秒前
健忘的访文完成签到,获得积分10
13秒前
远风关注了科研通微信公众号
13秒前
拾英完成签到,获得积分10
14秒前
soul发布了新的文献求助10
15秒前
Owen应助kleinxiao采纳,获得30
15秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6520266
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8313263
关于积分的说明 17779941
捐赠科研通 5622335
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2927056
邀请新用户注册赠送积分活动 1903983
关于科研通互助平台的介绍 1764348