Hemm żewġ modi biex timmodella l-mudell tal-batterija tal-litju. Waħda hija li twettaq numru kbir ta 'esperimenti fuq il-batterija, takkumula dejta sperimentali, tissimula d-dejta miġbura, u tiġbor fil-qosor il-liġi tal-bidla tal-batterija tal-jone tal-litju; l-ieħor huwa li twettaq numru kbir ta 'esperimenti fuq il-batterija tal-jone tal-litju. Riċerka dwar l-imġieba mikroskopika tal-batteriji tal-jone, permezz tad-deskrizzjoni tal-imġieba mikroskopika, bl-għajnuna ta ’mezzi tal-kompjuter, tistabbilixxi mudell teoretiku. Mudelli ta 'batteriji tal-litju użati b'mod komuni jinkludu prinċipalment mudell ta' reżistenza interna, mudell ta 'ċirkwit ekwivalenti, mudell ta' algoritmu ġenetiku, mudell ta 'netwerk newrali u mudell elettrokimiku.
Mudell tal-batterija tal-litju
1. Il-mudell ta 'reżistenza interna tal-mudell tal-batterija tal-litju
Il-mudell ta 'reżistenza interna huwa l-aktar mudell ta' batterija sempliċi, ġeneralment użat biex ibassar il-kapaċità tal-batterija []. Ġeneralment, il-kapaċità tal-batterija tvarja skont il-vultaġġ u r-reżistenza interna. Peress li l-vultaġġ jinbidel b'mod differenti taħt kurrenti ta 'skarika differenti, ir-riċerkaturi ppruvaw jistabbilixxu r-relazzjoni bejn ir-reżistenza interna u l-kapaċità. Madankollu, ir-reżistenza interna mhix valur intrinsiku, u l-mudell tar-reżistenza interna jeħtieġ ħafna dejta sperimentali. Pereżempju, il-kapaċità massima tal-batterija tinbidel f'temperaturi differenti, il-vultaġġ tal-ħruġ tal-batterija jinbidel b'rati ta 'kurrent differenti, u r-reżistenza interna tal-batterija tinbidel f'temperaturi differenti. Skont id-dejta miksuba mill-esperiment, ir-reżistenza interna tal-batterija tintuża biex tiddetermina l-kapaċità tal-batterija skont l-ambjent ta 'użu differenti tal-batterija, għalhekk il-mudell huwa eqreb ta' database.
2. Mudell taċ-ċirkwit ekwivalenti tal-mudell tal-batterija tal-litju
Minħabba li l-batterija tirrifletti wħud mill-karatteristiċi tar-reżistenza u l-kapaċitanza taħt l-azzjoni tal-kurrent, v.Johson16.] Et al. ippropona li ċ-ċirkwit ekwivalenti jista 'jintuża biex jinbena mudell ta' batterija biex jissimula l-prestazzjoni dinamika u statika tal-batterija. Iċ-ċirkwit ekwivalenti bażiku ta 'batterija tal-jone tal-litju, fejn V u V jirrappreżentaw il-vultaġġ taċ-ċirkwit miftuħ u l-vultaġġ tal-ħruġ tal-batterija, R hija r-reżistenza interna tal-batterija, u ċ-ċirkwit parallel RG jissimula l-karatteristiċi esterni tal-batterija.
3. Mudell ta 'algoritmu ġenetiku tal-mudell tal-batterija tal-litju
Mudelli tal-batterija tal-jone tal-litju bbażati fuq algoritmi ġenetiċi jistgħu ġeneralment janalizzaw dejta sperimentali, isolvu ekwazzjonijiet u metodi oħra biex jibnu mudelli biex jissimulaw il-karatteristiċi tal-batterija. Iżda minħabba li r-reazzjoni kimika ġewwa l-batterija hija kkumplikata ħafna, huwa diffiċli li ssib funzjoni xierqa biex tiddeskrivi l-mudell tal-batterija. L-algoritmu ġenetiku huwa faċli biex jiġi kkalkulat, u l-funzjoni tal-ħruġ hija flessibbli ħafna, u tista 'tintuża biex tibni mudell ta' batterija tal-jone tal-litju.
4. Mudell tan-netwerk newrali tal-mudell tal-batterija tal-litju
Irriċerka l-fattibbiltà li tuża algoritmi tan-netwerk newrali biex tibni mudelli ta 'batteriji, tibni mudell ta' batterija tal-jone tal-litju, u tbassar b'suċċess il-qawwa li jifdal tal-batteriji f'vetturi elettriċi.
L-algoritmu tan-netwerk newrali u l-algoritmu fuzzy huma kkombinati biex jużaw il-punti qawwija biex ipattu għan-nuqqasijiet taż-żewġ algoritmi biex jistmaw il-kapaċità li jifdal tal-batterija tal-jone tal-litju u jtejbu l-eżattezza tal-istima tal-algoritmu wieħed.
5. Il-mudell elettrokimiku tal-mudell tal-batterija tal-litju
Il-mudell elettrokimiku huwa bbażat fuq il-kimika bażika tal-batterija. Il-mudell tal-prinċipju tal-batterija tal-jone tal-litju huwa stabbilit gradwalment fuq il-bażi tar-riċerka tal-West&# 39 fl-1982. Meta studjat elettrodi porużi komposti minn partiċelli ta 'materjal attiv fibruż, West stabbilixxa mudell ta' elettrodu poruż kważi bidimensjonali, jekk wieħed jassumi li l-fażi tas-soluzzjoni fil-batterija hija sistema ta 'soluzzjoni binarja, li tonqos il-koeffiċjent tad-diffużjoni għal kostanti, u l-proċess tad-diffużjoni tal-fażi solida huwa Il-pass tal-kontroll, il-proċess elettrokimiku huwa injorat. Peress li l-batterija tal-litju hija wkoll sistema ta 'elettrodu poruż, meta ġie studjat il-mudell tal-batterija Li: LiClO4: TIS2, ġie adottat metodu ta' proċessar simili. Meta titqies l-istruttura tal-batterija, l-istruttura tad-dijaframma ġiet introdotta fil-mudell. Ir-riżultati ta 'Mao et al. Ir-riċerka ta 'GG # 39 turi li iktar ma jkun irqaq is-separatur, iktar tkun tista' tirrilaxxa l-batterija. Madankollu, minħabba li dan il-mudell mhuwiex mudell ta 'batterija veru, jistudja biss il-prinċipju ta' elettrodu wieħed, u ma jimmudellax il-batterija kollha kemm hi, għalhekk il-mudell ma jistax jissimula għal kollox il-karatteristiċi kimiċi tal-batterija. Fil-mudelli ta 'hawn fuq, huwa preżunt li l-proċess ta' interkalazzjoni tal-jone tal-litju huwa infinitament mgħaġġel, u għalhekk hemm sistema ta 'ekwilibriju elettrokimiku fl-interface elettrodu / elettrolit. Fi kliem ieħor, il-konċentrazzjoni tal-wiċċ tal-partikula OCP (Open Circuit Potential) tal-batterija hija relatata mal-konċentrazzjoni tal-elettroliti fil-qrib.
Meta Doyle kien qed jistudja batteriji Li: PEO3LiCF3SO3: TiS2, huwa stabbilixxa mudell ta 'batterija veru bbażat fuq il-mudell ta' elettrodu poruż. L-ekwazzjoni Butler-Wolmer tintuża biex tiddeskrivi r-reazzjoni elettrokimika li sseħħ fuq kull elettrodu, u l-liġi ta 'Fick&# 39 tintuża biex tiddeskrivi l-fenomenu tad-diffużjoni tal-partiċelli tal-litju ġewwa l-elettrodu, u l-koeffiċjent tad-diffużjoni huwa preżunt li huwa kostanti . Meta sseħħ reazzjoni kimika, il-volum tal-batterija jinbidel Traskurat, fid-dijaframma tal-batterija, joni tal-litju jgħaddu mid-dijaframma biex jiffurmaw saff ta 'film SEI, li huwa ssimplifikat f'reżistenza tal-film. Il-mudell tal-batterija ma jikkunsidrax l-okkorrenza ta 'reazzjonijiet sekondarji. Fuq il-bażi ta '[1], Fuller [1] et al. stabbilixxa ekwazzjoni li tiddeskrivi l-karatteristiċi kimiċi tal-batteriji tal-jone tal-litju taħt it-teorija tas-soluzzjoni dilwita, u stabbilixxa mudell ġenerali tal-batterija tal-jone tal-litju. L-istudju ta 'Fuller et al. spjega l-konnessjoni bejn il-potenzjal taċ-ċirkwit miftuħ tal-batterija ocP u s-SOC, u dan ix-xogħol huwa ta 'sinifikat kbir. Ir-riċerka turi li r-relazzjoni bejn il-kurva OCP u SOc mhix lineari, u r-relazzjoni bejn id-densità tal-kurrent u l-kurva hija viċina ħafna. Iktar ma tkun kbira r-rata tal-bidla tal-kurva OCP u SOc, iktar tkun uniformi d-distribuzzjoni tad-densità tal-kurrent. Sussegwentement, Nalin u Giacomo et al. uża l-metodu tal-element finit biex isolvi l-mudell kimiku tal-batterija tal-jone tal-litju fuq il-bażi tal-predeċessuri, u qabbel il-mudell solvut mal-karatteristiċi attwali tal-ħatt tal-batterija.
