先进解析模型揭示电池最优性能:加速设计摆脱繁重仿真
电池优化通常涉及能量(存储量)与功率密度(释放速率)权衡,取决于材料、配置、内部结构如孔隙率。相关结构可调参数需优化。典型需数万次计算搜索参数空间寻最佳组合,耗时费力。
研究人员开发更快更简方法,无需复杂数值仿真即可指导电池组件选型设计及相互作用。简化模型精度在更密集计算算法10%以内,让研究者快速评估电池倍率性能。
几乎所有电池单元设计师优化者用伪二维(P2D)仿真,运行昂贵。优化电池单元时因变量参数多需精细调整最大化性能尤显问题。新工具提供更快更透明方式加速设计过程,给出数值仿真不易得的简单清晰洞见。模型易在MATLAB、Excel甚至计算器实现。
测试模型搜寻常见全/半电池电极最优孔隙率厚度。发现“均匀反应”行为电极如镍锰钴、镍钴铝酸氧化物最适合需厚电极增能量密度应用。也发现半电池(单电固有更好倍率性能,其性能非全电池商用电池电极表现可靠指标。
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