锂离子电池简化电化学模型理论误差分析研究

摘要：

准确的电池模型是电池状态估计和能量管理的基础.锂离子电池电化学模型描述电池内部机理,具有物理意义明确和准确度高的优点.目前,常用的电化学模型为P2D伪二维电化学模型、SPM单粒子模型和SPMe考虑电解质动态的单粒子模型.其中,P2D模型的精度最高而计算量最大,而简化模型SPM或SPMe的计算效率高,但存在模型简化产生的误差.为探究误差的产生机理,首先比较SPM、SPMe和P2D模型的电极电流源、固相浓度和液相浓度,然后从平衡电势、过电势、液相浓差极化电势、液相欧姆压降和端电压对简化模型进行了误差分析,并指出误差传递路径.结果表明,电极电流源是模型端电压误差产生的根源,液相正负极欧姆压降和负极平衡电势误差是端电压误差的主要来源.上述结果可为SPM和SPMe模型的误差补偿方法设计提供理论依据.最后还提出了模型端电压误差补偿建议.

关键词：锂离子电池、伪二维电化学模型、单粒子模型、误差分析

所属期刊栏目：58

分类号：TM912

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-03-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共19页

页码：37-55