锂离子电池(LIBs)在重复使用中的疲劳及其循环寿命与大多数承受循环载荷的材料相似。临界疲劳参数对环境温度和充放电速率的依赖性,以及循环寿命的散射性质,对实际应用具有重要意义。通过大规模的实验研究,中国科学院Wei Yujie、Liu Jin表明了温度和充放电速率如何影响LIBs的C−N疲劳依赖性的关键参数。
本文要点:
1) 受平均充电速率C影响的电池循环寿命N遵循C=c0(T)Nb(D),其中c0随温度T变化,b是放电速率D的函数。进一步表明,LIBs的循环寿命遵循对数正态分布。
2) 所揭示的LIBs循环寿命分布及其疲劳规律使其能够构建概率C−N模型,该模型可用于量化LIBs中的疲劳失效概率。本文报告的结果对于电动汽车和储能器中大规模电池寿命评估和安全设计具有非常重要的意义,其中需要数百个电池协同工作。
Chunguang Chen et.al The Operation Dependence of C − N Fatigue for Lithium-Ion Batteries Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202300942
https://doi.org/10.1002/aenm.202300942