Analysis of the effect of resistance increase on the capacity fade of lithium ion batteries

淡出 降级(电信) 锂(药物) 电池(电) 内阻 电压 离子 材料科学 荷电状态 工作(物理) 航程(航空) 容量损失 自行车 开路电压 化学 机械 生物系统 控制理论(社会学) 电气工程 计算机科学 热力学 工程类 功率(物理) 复合材料 物理 考古 有机化学 人工智能 内分泌学 控制(管理) 操作系统 历史 生物 医学
作者
Aravinda R. Mandli,Anshul Kaushik,Rajkumar S. Patil,Arunava Naha,Krishnan S. Hariharan,Subramanya Mayya Kolake,Seong‐Ho Han,Wooin Choi
出处
期刊:International Journal of Energy Research [Wiley]
卷期号:43 (6): 2044-2056 被引量:52
标识
DOI:10.1002/er.4397
摘要

Lithium ion cells, when cycled, exhibit a two-stage degradation behavior characterized by a first linear stage and a second nonlinear stage where degradation is rapid. The multitude of degradation phenomena occurring in lithium ion batteries complicates the understanding of this two-stage degradation behavior. In this work, a simple and intuitive model is presented to analyze the coupled effect of resistance growth and the shape of the state of charge (SOC)-open circuit voltage (OCV) relationship in representing the complete degradation behavior. The model simulations demonstrate that a single resistance that increases linearly on cycling can capture the transition from slow to fast degradation, primarily due to the shape of the SOC-OCV curve. Further, the model simulations indicate that the shape of the degradation curve depends strongly on the magnitude of current at the end of discharge of the cycling protocol. To verify these observations, specific experiments are designed with minimal capacity loss but with shrinking operating voltage ranges that result in shrinking operating OCV range. The results of the experiments validate the observations of model simulations. Further, long-term cycling experiment with a commercial lithium ion cell shows that the operating OCV range shrinks substantially with aging and is a major reason for the observed accelerated degradation. The analysis of the present work provides significant insights towards developing simple semiempirical models suitable for battery life management in microcontrollers.

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
燕燕于飞发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
皮不起来的国国完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
piney发布了新的文献求助10
2秒前
感动哈密瓜完成签到,获得积分20
2秒前
XC发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
Ze发布了新的文献求助20
3秒前
Samuel发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
舒心靖琪完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
李健的小迷弟应助kaka采纳,获得30
4秒前
千里缠娟发布了新的文献求助10
4秒前
acetdw发布了新的文献求助10
5秒前
dian完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
羞涩的寒风完成签到 ,获得积分10
6秒前
linxi发布了新的文献求助10
7秒前
活力的代桃完成签到,获得积分10
7秒前
li发布了新的文献求助10
7秒前
Ava应助ZHANGMANLI0422采纳,获得10
7秒前
7秒前
molihuakai应助Changhiwi采纳,获得30
7秒前
米饭杀手完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
lansing完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
汉堡包应助600块的黑奴采纳,获得10
8秒前
研友_VZG7GZ应助crygni采纳,获得10
9秒前
hailang820316完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
研友_8RlO1n发布了新的文献求助10
9秒前
柠檬小丸子完成签到 ,获得积分10
10秒前
AAA完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
论高等数学的无用性完成签到 ,获得积分10
11秒前
高分求助中
Overcoming Stigma and Bias in Obesity Management 800
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Materials selection in mechanical design 500
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Ideology and Meaning-Making under the Putin Regime 450
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 6478999
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8280408
关于积分的说明 17660803
捐赠科研通 5561564
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2911306
邀请新用户注册赠送积分活动 1888291
关于科研通互助平台的介绍 1742266