• 对六种商业锂铁磷酸电池的实验表征 • 对五种逐步增加物理保真度的等效电路模型的基准测试 • 为模型参数推导出新颖的物理信息表达式 • 首次将多粒子相变模型集成到LFP电阻中 • 使用完整循环和脉冲测试数据对模型进行参数化和验证 拥有锂铁磷酸盐(LiFePO₄, LFP)正极和石墨负极的锂离子电池展示了复杂的电压行为，包括在低C率下平坦的阶梯电压曲线、开路电压滞后和不对称超电位，这对既定建模方法提出了挑战。为了解决这些复杂性，使用恒流恒压循环和脉冲测试对六种商业LFP/石墨电池（标称容量在3.4 Ah到180 Ah之间）进行了实验表征。所有电池均观察到一致的自相似电压行为。为了捕捉这些行为，开发了一系列五个物理信息双电极等效电路模型，逐步增加复杂性。这些模型整合了电极特定的电压源、滞后效应和基于巴特勒-沃尔默动力学的化学计量依赖的电阻。首次将LFP的多粒子相变行为集成到电阻元件中。通过核心-壳Fick扩散或额外的电阻-电容(RC)元件建模慢动态效应。模型在不同C率(0.02-1 C)和温度(5-35°C)下使用实验结果进行了参数化和验证。结果表明，包含物理化学洞察对于重现低电流行为和不对称超电位至关重要。最先进的模型，具有滞后和三个RC元素，成功捕捉了所有条件下的行为。这里引入的物理信息建模相较于最先进的等效电路模型，能够在减少参数数量的同时实现更高的保真度。
Braun等（周三）研究了这个问题。