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
黑羊完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
Mikecheng发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
云清发布了新的文献求助10
3秒前
wch666发布了新的文献求助10
4秒前
Cheng发布了新的文献求助10
5秒前
手可摘星辰完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
6秒前
8秒前
tzj发布了新的文献求助30
9秒前
不想起昵称完成签到 ,获得积分10
10秒前
H7发布了新的文献求助10
11秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
顾矜应助Cheng采纳,获得10
13秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
华仔应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
852应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
14秒前
轩辕寄风应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
14秒前
14秒前
凯凯完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
无误发布了新的文献求助10
16秒前
H7完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
科研通AI5应助安安采纳,获得10
17秒前
19秒前
Ava应助雄鹰般的女人采纳,获得10
20秒前
STARY发布了新的文献求助30
20秒前
大Doctor陈发布了新的文献求助10
20秒前
nannan完成签到,获得积分10
20秒前
23秒前
高分求助中
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 1000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 310
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 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3979763
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3523767
关于积分的说明 11218570
捐赠科研通 3261233
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1800507
邀请新用户注册赠送积分活动 879121
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 807182