End-of-Life Prediction of a Lithium-Ion Battery Cell Based on Mechanistic Aging Models of the Graphite Electrode

容量损失 电池(电) 材料科学 磷酸铁锂 锂(药物) 电极 锂离子电池 饱和(图论) 电解质 化学 阳极 电化学 石墨 复合材料 热力学 物理 功率(物理) 物理化学 内分泌学 组合数学 医学 数学
作者
Christian Kupper,Björn Weißhar,Sascha Rißmann,Wolfgang G. Bessler
出处
期刊:Journal of The Electrochemical Society [Institute of Physics]
卷期号:165 (14): A3468-A3480 被引量:77
标识
DOI:10.1149/2.0941814jes
摘要

We present an electrochemical model of a lithium iron phosphate/graphite (LFP/C6) cell that includes combined aging mechanisms: (i) Electrochemical formation of the solid electrolyte interphase (SEI) at the anode, leading to loss of lithium inventory, (ii) breaking of the SEI due to volume changes of the graphite particles, causing accelerated SEI growth, and (iii) loss of active material due to of loss percolation of the liquid electrolyte resulting from electrode dry-out. The latter requires the introduction of an activity-saturation relationship. A time-upscaling methodology is developed that allows to simulate large time spans (thousands of operating hours). The combined modeling and simulation framework is able to predict calendaric and cyclic aging up to the end of life of the battery cells. The aging parameters are adjusted to match literature calendaric and cyclic aging experiments, resulting in quantitative agreement of simulated nonlinear capacity loss with experimental data. The model predicts and provides an interpretation for the dependence of capacity loss on temperature, cycling depth, and average SOC. The introduction of a percolation threshold in the activity-saturation relationship allows to capture the strong nonlinearity of aging toward end of life ("sudden death").
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
TAO完成签到,获得积分20
刚刚
情怀应助zx2025采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
hooyi发布了新的文献求助10
1秒前
何佳完成签到,获得积分10
2秒前
simple完成签到,获得积分10
2秒前
浑映之完成签到 ,获得积分10
3秒前
321发布了新的文献求助10
3秒前
巩志成发布了新的文献求助10
3秒前
SYLJ完成签到,获得积分10
3秒前
沿途有你发布了新的文献求助10
3秒前
袁睿韬发布了新的文献求助10
4秒前
ddddd发布了新的文献求助10
4秒前
阿喜完成签到 ,获得积分10
4秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
852应助科研通管家采纳,获得30
4秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
Refuel完成签到,获得积分10
4秒前
大模型应助细心的梦芝采纳,获得10
4秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得30
4秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
gexiaoyang发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
小学霸搞科研完成签到 ,获得积分10
6秒前
小鱼完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
延胡索完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
一凉秋色完成签到 ,获得积分10
7秒前
like10spirit发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
ccray完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
略略略发布了新的文献求助10
10秒前
10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
Manipulating the Mouse Embryo: A Laboratory Manual, Fourth Edition 1000
Comparison of spinal anesthesia and general anesthesia in total hip and total knee arthroplasty: a meta-analysis and systematic review 500
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
Founding Fathers The Shaping of America 500
Distinct Aggregation Behaviors and Rheological Responses of Two Terminally Functionalized Polyisoprenes with Different Quadruple Hydrogen Bonding Motifs 460
Writing to the Rhythm of Labor Cultural Politics of the Chinese Revolution, 1942–1976 300
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 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4572570
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3993286
关于积分的说明 12361873
捐赠科研通 3666367
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2020752
邀请新用户注册赠送积分活动 1054961
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 942355