连续模型

3D锂离子电池中电极的异质模型及其应用于改良的连续模型

摘要：锂离子细胞中多孔电极的微观结构强烈影响其电性化学性能。实验断层扫描技术来研究电极开发过程中的微观结构的昂贵且耗时。为了解决这个问题，提出了一种数值方法来创建数字形态以实现现实的微观结构。在这项研究中，提出了直接数学方法中的球形谐波来发展电极异质结构的虚拟3D形态。引入的方法提供了一个数值轻度的过程，可实现有效的迭代虚拟测试和优化。生成的形态模型被参数化以重现文献中观察到的NMC阴极微结构。电极模型允许评估微观结构的空间分辨几何，传输和电势特征。使用计算的特征来改善连续模型的参数化，作为最广泛使用的基于物理的模型。为此，锂箔/分离器/NMC半细胞的电化学阻抗光谱实际上是由异质和连续方法建模的。然后，就电化学阻抗光谱的动力学和传输特性而言，将修改的连续模型与异质模型作为基准进行了比较。修改的连续元模型在频率和时域都显示出改进的响应。