【技术实现步骤摘要】
锂离子电池电化学模型电极层结构参数的确定方法
本申请涉及电池测试领域,特别是涉及一种锂离子电池电化学模型电极层结构参数的确定方法。
技术介绍
锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、自放电率低、无记忆效应等优点,与其他电池相比,是目前最适合于电动汽车的动力源。针对锂离子电池电极层电化学性能的仿真与模拟也一直是目前研究的热点话题,目前使用最为广泛的锂离子电极层电池电化学模型是由Newman团队开发的准二维均质电极层模型(以下简称准二维模型)。在准二维模型中,对于模型仿真精度有较大影响的等效参数主要是液相传质的曲折系数以及颗粒的粒径。针对液相传质过程的曲折系数,一般使用Bruggeman关系来进行修正,但该关系式过于简单,与实际结构偏差较大;针对颗粒粒径,由于实际的活性物质颗粒粒径存在分布,因此一般选用D50(小于该粒径的颗粒数目占所有颗粒数目的50%)来作为模型的输入,但在颗粒粒径较为分散的情况下,D50会带来较大的偏差。因此有效且合理的确定方法对于准二维模型的精度来说是十分重要的。
技术实现思路
基 ...
【技术保护点】
1.一种锂离子电池电化学模型电极层结构参数的确定方法,其特征在于,包括:/n提供电极层样品,并获取所述电极层样品的几何参数和第一状态参数,所述几何参数包括极片面密度、极片厚度、浆料组分的质量分数以及浆料组分的密度,所述第一状态参数包括所述电极层样品的活性物质颗粒粒径及其分布函数;/n根据所述极片面密度、所述极片厚度、所述浆料组分的质量分数以及所述浆料组分的密度,获取电极层样品的第二状态参数,所述第二状态参数包括电极层样品的孔隙率和浆料组分的体积分数;/n根据所述颗粒粒径分布函数、所述电极层样品的活性物质颗粒粒径、所述电极层样品的孔隙率以及所述浆料组分的体积分数,获取锂离子电 ...
【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池电化学模型电极层结构参数的确定方法,其特征在于,包括:
提供电极层样品,并获取所述电极层样品的几何参数和第一状态参数,所述几何参数包括极片面密度、极片厚度、浆料组分的质量分数以及浆料组分的密度,所述第一状态参数包括所述电极层样品的活性物质颗粒粒径及其分布函数;
根据所述极片面密度、所述极片厚度、所述浆料组分的质量分数以及所述浆料组分的密度,获取电极层样品的第二状态参数,所述第二状态参数包括电极层样品的孔隙率和浆料组分的体积分数;
根据所述颗粒粒径分布函数、所述电极层样品的活性物质颗粒粒径、所述电极层样品的孔隙率以及所述浆料组分的体积分数,获取锂离子电池电化学模型电极层结构参数,所述锂离子电池电化学模型电极层结构参数包括电极片曲折系数和电极片颗粒粒径。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池电化学模型电极层结构参数的确定方法,其特征在于,所述电极层样品的孔隙率的表达式为:
式中,mareal为极片面密度,L为极片的厚度,ωAM、ωB以及ωCA分别为活性物质的质量分数、粘结剂的质量分数以及导电剂的质量分数,ρAM、ρB以及ρCA分别为活性物质的密度、粘结剂的密度以及导电剂的密度。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池电化学模型电极层结构参数的确定方法,其特征在于,所述浆料组分包括活性物质的体积分数,所述活性物质的体积分数的表达式为:
式中,∈AM为活性物质的体积分数,ωAM、ωB以及ωCA分别为活性物质的质量分数、粘结剂的质量分数以及导电剂的质量分数,ρAM、ρB以及ρCA分别为活性物质的密度、粘结剂的密度以及导电剂的密度。
4.根据权利要求3所述的锂离子电池电化学模型电极层结构参数的确定方法,其特征在于,所述电极片颗粒粒径包括负极颗粒粒径,所述负极颗粒粒径的表达式为:
式中,R为电极层样品的活性物质颗粒粒径,f(R)为颗粒粒径分布函数。
5.根据权利要求4所述的锂离子电池电化学模型电极层结构参数的确定方法,其特征在于,还包括:
获取正极电极层样品中的活性物质颗粒的显微镜图像;
根据所述显微镜图像,获取所述正极电极层样品中的多个活性物质颗粒的一次颗粒粒径;
获取多个所述一次颗粒粒径的平均值,作为电极片的正极颗粒粒径。
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