如果道尔-富勒-纽曼模型失败了怎么办?一个新的宏观尺度建模框架

Doyle-Fuller-Newman (DFN)模型通常被认为是评估降阶电化学模型价值的建模标准。这种宏观尺度模型的一个经常被忽视的方面是，它们是孔隙尺度运移动力学的近似表示，因此它们的预测能力容易受到某些操作条件的影响。在本文中，我们识别了导致精度损失和均方根误差高达83.9 mV的电池运行条件，并使用相图分析解释我们的观察。在相同的情况下，我们通过对泊松-能-普朗克(PNP)输运方程进行多尺度扩展，模拟了一个全均匀宏观尺度(FHM)模型的性能。通过对18650圆柱形锂离子电池的实验，评价了两种模型的性能。结果推断，DFN模型不能准确预测电池电压接近放电结束温度高于40◦C。FHM模型准确地预测了在评估条件下测量的电池端电压，均方根误差小于22 mV。