关于动力电池设计参数在不同倍率下的放电容量的敏感度仿真分析

本工作针对三元锂电池建立了电池电化学仿真经典的P2D模型,并通过仿真手段定量分析电池正极活性颗粒粒径、负极活性颗粒粒径、正极极片厚度、负极极片厚度、隔膜厚度对电池0.1~3 C倍率放电容量的影响,对仿真模型标定以及性能定制化开发具有重要意义。通过仿真数据可知,正极活性颗粒粒径对电压-容量曲线的影响集中在电压高于3.3 V的部分;负极活性颗粒粒径对电压-容量曲线的全电压段均有影响;正极极片厚度对电压-容量曲线的全电压段均有影响;负极极片厚度对电压-容量曲线的影响集中在电压低于3.6 V的部分;隔膜厚度对电压-容量曲线无影响。汇总分析仿真结果可知,正负极极片厚度是电池容量的正响应因素,负极粒径是电池容量的负响应因素,且均符合平方多项式关系;正极颗粒粒径和隔膜厚度对放电容量不影响。