A novel mechanistic modeling framework for analysis of electrode balancing and degradation modes in commercial lithium-ion cells

电极 叠加原理 容量损失 锂(药物) 航程(航空) 电阻抗 化学 离子 降级(电信) 生物系统 电化学 材料科学 计算机科学 电气工程 物理 工程类 复合材料 电信 内分泌学 生物 物理化学 有机化学 医学 量子力学
作者
Stefan Schindler,Michael A. Danzer
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier]
卷期号:343: 226-236 被引量:73
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2017.01.026
摘要

Aiming at a long-term stable and safe operation of rechargeable lithium-ion cells, elementary design aspects and degradation phenomena have to be considered depending on the specific application. Among the degrees of freedom in cell design, electrode balancing is of particular interest and has a distinct effect on useable capacity and voltage range. Concerning intrinsic degradation modes, understanding the underlying electrochemical processes and tracing the overall degradation history are the most crucial tasks. In this study, a model-based, minimal parameter framework for combined elucidation of electrode balancing and degradation pathways in commercial lithium-ion cells is introduced. The framework rests upon the simulation of full cell voltage profiles from the superposition of equivalent, artificially degraded half-cell profiles and allows to separate aging contributions from loss of available lithium and active materials in both electrodes. A physically meaningful coupling between thermodynamic and kinetic degradation modes based on the correlation between altered impedance features and loss of available lithium as well as loss of active material is proposed and validated by a low temperature degradation profile examined in one of our recent publications. The coupled framework is able to determine the electrode balancing within an error range of < 1% and the projected cell degradation is qualitatively and quantitatively in line with experimental observations.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
sw发布了新的文献求助10
刚刚
啊哈哈完成签到,获得积分10
刚刚
sanyecai完成签到,获得积分10
1秒前
single完成签到,获得积分10
1秒前
明理冷梅完成签到 ,获得积分10
2秒前
想睡觉的小笼包完成签到 ,获得积分10
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
小白完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
9秒前
小叶间静脉完成签到,获得积分10
10秒前
跳跃豆芽完成签到 ,获得积分10
10秒前
夜琉璃完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
雷欧奥特曼完成签到,获得积分10
14秒前
米九完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
CocoGabrielle发布了新的文献求助10
15秒前
最好完成签到,获得积分10
15秒前
吼吼哈嘿完成签到 ,获得积分10
15秒前
淡淡菠萝完成签到 ,获得积分10
16秒前
来篇nature完成签到 ,获得积分10
16秒前
shenzhou9完成签到,获得积分10
16秒前
xavier完成签到,获得积分10
17秒前
害羞的裘完成签到 ,获得积分10
17秒前
nqterysc完成签到,获得积分10
17秒前
涂山白切鸡完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
萝卜青菜完成签到 ,获得积分10
19秒前
阿白先生完成签到,获得积分10
19秒前
鱼女士完成签到,获得积分10
20秒前
shift3310完成签到,获得积分10
20秒前
冬瓜发布了新的文献求助10
20秒前
妖妖完成签到,获得积分10
21秒前
Zikc完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
LVEMI完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
小茗同学完成签到,获得积分10
24秒前
24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
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.).. Frederic G. Reamer 1070
Introduction to Early Childhood Education 1000
2025-2031年中国兽用抗生素行业发展深度调研与未来趋势报告 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 901
Item Response Theory 800
Identifying dimensions of interest to support learning in disengaged students: the MINE project 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5427010
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4540570
关于积分的说明 14172664
捐赠科研通 4458481
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2445033
邀请新用户注册赠送积分活动 1436101
关于科研通互助平台的介绍 1413645