NMC 粒子在压延工艺中的断裂有限元仿真：优化电极微结构的途径
材料科学
2026-02-19 v1
摘要
除了活性材料的固有属性外，电极制造工艺是实现锂离子电池高能量密度和长寿命的关键步骤。特别是，在压延步骤中，对电极施加的高压直接影响电极的微结构和电化学性能。本文报道了首次使用有限元方法(FEM)对NMC正极进行压延仿真，包括次级NMC粒子的后断裂行为。通过纳米压痕实验校准，机械模型提供的应力-应变预测与实验数据完全一致。仿真中发现，随着压缩进行，电极经历了三种压延阶段：粒子错位、中等压力下的断裂和完全碾碎。该模型显示，电极微结构对压延压力水平极其敏感，可作为多标准优化制造工艺的指导。
引用
@article{arxiv.2601.02879,
title = {Finite Element Simulation of NMC Particle Fracture during Calendering: a Route to Optimize Electrode Microstructures},
author = {Pierrick Guichard and Benoit Mathieu and Eric Woillez},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.02879},
year = {2026}
}