离子电池的高保真层次建模:一个跨度电化学机械框架
Xiaoyu Li1, Shen Zhao1, Chiton Gwan1
1School of Mechanical Engineering, Hebei University of Technology, Tianjin, China.
Communications engineering
|December 16, 2025
概括
机械应力会影响离子电池 (LIB) 的性能. 本研究引入了用于非破坏性参数识别的多尺度模型,改进了LIB数字双胞胎.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 机械工程 机械工程
背景情况:
- 机械应力显著影响离子电池 (LIB) 的性能和寿命.
- 现有的模型只使用电压数据进行多尺度应力分析和参数识别.
研究的目的:
- 为LIBs开发一个多尺度的电化学-机械-热模型.
- 通过合电压和应变数据来实现非破坏性参数识别.
- 为了提高LIB性能模拟的准确性.
主要方法:
- 在多物理框架中,将粒子尺度应变与电极尺度位移结合起来.
- 使用扩散诱导应力 (DIS) 和电压进行参数灵敏度分析.
- 采用帕雷托前线多目标战略进行参数识别.
主要成果:
- 实现了高准确度预测,平均绝对百分比误差低于电压的1%和应变的3.6%.
- 通过使用一种新的电压-应变策略,成功确定了关键模型参数.
- 证明了模型模拟合的电化学,机械和热行为的能力.
结论:
- 拟议的框架使LIBs中多物理现象的准确,高保真模拟成为可能.
- 提供了一种有效的方法,以非破坏性的方式校准关键模型参数.
- 为创造可靠的离子电池数字双胞胎铺平了道路.
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