锂离子电池老化分析与副反应建模方法研究

发布时间：2024-10-30 22:40

　　随着电动汽车和新能源发电网络的快速发展,锂离子电池的应用变得越来越广泛。为保障锂离子电池的安全使用,诊断锂离子电池的老化状态和预测容量变化十分有必要。本文围绕电池老化问题,深入分析电极材料的退化过程、锂离子的损失过程和各极化电压的增加过程。基于锂离子电池简化电化学模型定量描述老化过程,并建立容量预测模型,实现从老化机理出发的电池长循环范围容量预测。针对锂离子的损失过程,用电化学方程进行建模并简化得到SEI膜副反应模型,通过外部实验法实现模型参数的提取。首先,在锂离子电池简化电化学模型的基础上,通过对电池老化过程的深入分析,得出电池老化过程中电极材料的结构退化、消耗大量锂离子的SEI膜副反应、电极和电解液中各电阻的增加是主要的老化过程,并用简化电化学模型中正负电极容量、锂离子总量和总极化电压这四个具有实际物理意义的参数来定量描述。将电池的老化过程用这些具体参数来量化,并由参数演变规律计算老化过程中电池容量的变化情况,实现容量预测模型的建立。其次,通过多组循环老化实验结果验证老化分析,然后应用容量预测模型,通过循环前期电池电极容量、锂离子总量和总极化电压随循环次数变化的规律,进行长循环范围的...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

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本文编号：4008591