分级锂离子电池胶囊电池以均衡电流分布并缓解锂沉积
材料科学
2024-12-20 v2 应用物理
摘要
大格式锂离子电池胶囊电池在电流、温度、州-of-charge 和 degradation 上的空间分布会显著影响其性能，尤其是在高 C 率下。本文提出了一种通过对电极微结构 in-plane 分级以平滑这些空间分布的方法。针对大格式胶囊电池开发了数学模型，并通过温度和电压实验数据进行验证。随后推导了实现胶囊电池全均匀电流分布的最优分级电极的解析解。该模型预测，分级电极可显著降低大格式胶囊电池发生锂沉积的可能性，分级使锂沉积发生的 C 率从 2.4C 提升至 4.3C。这些结果表明，设计具有空间可变电极结构以均衡大格式胶囊电池响应并提高其高速性能具有潜力。
引用
@article{arxiv.2407.21071,
title = {Graded lithium-ion battery pouch cells to homogenise current distributions and mitigate lithium plating},
author = {Ross Drummond and Eloise C. Tredenick and Toby L. Kirk and Marveh Forghani and Patrick S. Grant and Stephen R. Duncan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.21071},
year = {2024}
}