电芯设计

对离子电池电芯(例如锂离子电池)中涉及多个反应的充电和放电过程进行建模时,该报告提供开路电压 (OCV)、充电状态 (SOC) 和电容 (CAP),其中 SOC 或 OCV 可以受监视。

电芯设计报告使用与锂离子电芯报告相同的理论来计算 OCV、SOC 和 CAP。有关更多信息,请参见电池状态描述。这两个报告在激活报告的模型选择要求方面有所不同。在物理连续体中选择子网格颗粒插层模型后,电芯设计报告将变为可用。

执行电芯设计报告时,状态表在新的输出窗口中生成。状态表提供以下信息:
  • 不同充电状态 S O C 值时的锂/盐浓度条件。
  • 估计两个电极中锂/盐浓度的初始条件。

电芯设计报告属性

单位
所监视的值的单位。监视器值发生更改时,此属性会自动更新。
100% SOC 时的电压
电池完全充满时的电压。
0% SOC 时的电压
电压截止下限。
负电极区域
用作此报告的负电极源的区域的列表。使用原位区域选择器进行编辑。
正电极区域
用作此报告的正电极源的区域的列表。使用原位区域选择器进行编辑。
监视器值
选择报告所监视的参数:
  • 充电状态

    监视充电状态,即 Eqn. (4248) 中的 S O C 。

  • 开路电势

    监视开路电压,即 Eqn. (4245) 中的 O C V 。

SOC 步增量
状态表中的充电状态步增量。
设置初始条件
激活时,创建节点以设置初始条件:
  • 初始 SOC:模拟开始时的充电状态。
  • 初始阴极化学计量:模拟开始时电池中存在的离子所占的分数。它可以设为高于合一值,以顾及由于降解导致的离子损失。
  • 化成后的离子损失 (%):电池化成时的离子损失百分比。这将与初始阴极化学计量相乘。

阳极/阴极平衡电势 > [反应]性能

阳极平衡电势和阴极平衡电势节点各有一个[反应]子节点,该子节点分别显示负电极区域和正电极区域中的反应。这些节点下的属性取决于[物理连续体] > 模型 > 电化学反应 > 表面机制管理器 > [表面机制] > 反应表面 > 反应 > [反应] > 属性 > 平衡电势节点下的用户平衡电势或 Nernst 标准电势设置。

如果用户平衡电势设为常数、表 (T,cn) 或用户程序,则以下属性可用:
方法
(只读)显示在[物理连续体] > 模型 > 电化学反应 > 表面机制管理器 > [表面机制] > 反应表面 > 反应 > [反应] > 属性 > 平衡电势 > 用户平衡电势节点中选择的方法。
如果用户平衡电势或 Nernst 标准电势设为场函数,则以下属性可用:
平衡电势场函数
(只读)显示在[物理连续体] > 模型 > 电化学反应 > 表面机制管理器 > [表面机制] > 反应表面 > 反应 > [反应] > 属性 > 平衡电势 > 用户平衡电势节点中为用户平衡电势选择的场函数。
归一化摩尔浓度
选择平衡电势场函数中使用的归一化摩尔浓度的场函数。
标准化范围
归一化摩尔浓度场函数有效的平均浓度值范围。通过此设置,可以在选定场函数对所有归一化浓度值无效时限制范围。