Analysis of the effect of resistance increase on the capacity fade of lithium ion batteries

淡出 降级(电信) 锂(药物) 电池(电) 内阻 电压 离子 材料科学 荷电状态 工作(物理) 航程(航空) 容量损失 自行车 开路电压 化学 机械 生物系统 控制理论(社会学) 电气工程 计算机科学 热力学 工程类 功率(物理) 复合材料 物理 考古 有机化学 人工智能 内分泌学 控制(管理) 操作系统 历史 生物 医学
作者
Aravinda R. Mandli,Anshul Kaushik,Rajkumar S. Patil,Arunava Naha,Krishnan S. Hariharan,Subramanya Mayya Kolake,Seong‐Ho Han,Wooin Choi
出处
期刊:International Journal of Energy Research [Wiley]
卷期号:43 (6): 2044-2056 被引量:52
标识
DOI:10.1002/er.4397
摘要

Lithium ion cells, when cycled, exhibit a two-stage degradation behavior characterized by a first linear stage and a second nonlinear stage where degradation is rapid. The multitude of degradation phenomena occurring in lithium ion batteries complicates the understanding of this two-stage degradation behavior. In this work, a simple and intuitive model is presented to analyze the coupled effect of resistance growth and the shape of the state of charge (SOC)-open circuit voltage (OCV) relationship in representing the complete degradation behavior. The model simulations demonstrate that a single resistance that increases linearly on cycling can capture the transition from slow to fast degradation, primarily due to the shape of the SOC-OCV curve. Further, the model simulations indicate that the shape of the degradation curve depends strongly on the magnitude of current at the end of discharge of the cycling protocol. To verify these observations, specific experiments are designed with minimal capacity loss but with shrinking operating voltage ranges that result in shrinking operating OCV range. The results of the experiments validate the observations of model simulations. Further, long-term cycling experiment with a commercial lithium ion cell shows that the operating OCV range shrinks substantially with aging and is a major reason for the observed accelerated degradation. The analysis of the present work provides significant insights towards developing simple semiempirical models suitable for battery life management in microcontrollers.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
苹果姐完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
李42发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
内向的小凡完成签到,获得积分0
4秒前
fly完成签到,获得积分10
4秒前
6秒前
苦瓜大王发布了新的文献求助10
6秒前
zjl发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
8秒前
SDER58发布了新的文献求助10
8秒前
豆逗完成签到,获得积分20
8秒前
努力TOP完成签到 ,获得积分10
11秒前
稳妥发布了新的文献求助10
11秒前
i97完成签到 ,获得积分10
11秒前
JeromeLi发布了新的文献求助30
12秒前
爆米花应助豆逗采纳,获得10
13秒前
佳佳完成签到,获得积分10
13秒前
2316690509完成签到 ,获得积分10
15秒前
无极微光应助直率雪曼采纳,获得20
16秒前
17秒前
英俊的铭应助1781266采纳,获得10
21秒前
脑洞疼应助JeromeLi采纳,获得10
23秒前
23秒前
24秒前
25秒前
26秒前
28秒前
YummyZ发布了新的文献求助30
29秒前
30秒前
LijinJiang完成签到,获得积分10
31秒前
QQY发布了新的文献求助10
32秒前
豆逗发布了新的文献求助10
32秒前
xin3完成签到 ,获得积分10
33秒前
34秒前
1412发布了新的文献求助10
34秒前
小二郎应助晓倩采纳,获得10
35秒前
35秒前
38秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Cardiovascular Research and Medicine(2e) 820
自動車の空力技術 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7779842
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9320095
关于积分的说明 20374730
捐赠科研通 7367383
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3319559
关于科研通互助平台的介绍 2467518
邀请新用户注册赠送积分活动 2335294