锂离子电池电芯

对锂离子电池电芯中的充电和放电过程进行建模时，该报告提供开路电压 (OCV)、充电状态 (SOC) 和电容 (CAP)，其中 SOC 或 OCV 可以受监视。

开路（电池电芯）电压定义为电池电芯无限期放置时渐近逼近的电池电芯电压。

O C V

根据经验而言，通常通过测量电池电芯放置几个小时后正、负集流器之间的电压差得出此物理量的值。对于处于完全平衡（即，化学计量为常数）的电池电芯，计算如下：

O C V

图 1. EQUATION_DISPLAY

O C V = U_{e q, +} (\bar{y}) - U_{e q, -} (\bar{x})

(437)

其中和是正负电极活性材料的相对镀锌平衡电势。

U_{e q, +} (\bar{y})

U_{e q, -} (\bar{x})

\bar{y}

和表示其各自的（平均）化学计量（或利用率），求值如下：

\bar{x}

图 2. EQUATION_DISPLAY

\bar{y} = \frac{\int_{+} c d V}{c_{s, max, +} V_{+}} = \frac{\bar{c_{+}}}{c_{s, max,+}}

(438)

图 3. EQUATION_DISPLAY

\bar{x} = \frac{\int_{-} c d V}{c_{s, max, -} V_{-}} = \frac{\bar{c_{-}}}{c_{s, max, -}}

(439)

其中为锂/盐浓度，而 $c$ $c_{s, \max}$ is the maximum concentration of intercalated lithium in the solid as defined by the Butler-Volmer equation Eqn. (4159).

SOC 则定义为：

图 4. EQUATION_DISPLAY

S O C = {\begin{matrix} 1 & i f & O C V = {O C V}_{s o c = 1} \\ 0 & i f & O C V = {O C V}_{s o c = 0} \end{matrix}

(440)

其中是电池完全充电时的指定电压，而是电池被视为完全放电时的指定电压（通常是下限截止电压）。 $O C V = {O C V}_{s o c = 1}$ $O C V = {O C V}_{s o c = 0}$

注	过度充电以及深度放电会导致 $S O C \notin [0, 1]$ 。

电池电芯的容量取决于可从一个电极传递到其他电极的锂（离子）的最大量（范围为）。 $O C V = [O C V_{S O C = 0}, O C V_{S O C = 1}]$ 集总模型在锂离子电池电芯报告中用于计算电池电芯容量：

图 5. EQUATION_DISPLAY

C A P = n_{-} | \binom{1}{S O C = 0} F = (n_{-} |_{S O C = 1} - n_{-} |_{S O C = 0}) F

(441)

其中 $n_{-}$ 为存储在负电极中的锂摩尔数，而 $F$ 为法拉第常数。

状态表在锂离子电池电芯报告执行时在新的输出窗口中生成。状态表提供的信息与以下内容有关：

锂离子电池电芯报告属性


单位	所监视的值的单位。监视器值发生更改时，此属性会自动更新。
100% SOC 时的电压	电池完全充满时的电压。
0% SOC 时的电压	电压截止下限。
正电极部件	用作此报告的正电极来源的部件列表。使用原位部件选择器进行编辑。
负电极部件	用作此报告的负电极来源的部件列表。使用原位部件选择器进行编辑。
监视器值	设置报告所监视的值。
	充电状态	监视充电状态，即 Eqn. (440) 中的。 $S O C$
	开路电势	监视开路电压，即 Eqn. (437) 中的。 $O C V$


SOC 步增量	状态表中的充电状态步增量。
表示	选择表示。当表示添加到模拟中后，会显示额外选择。
平滑值	使用选定物理量的节点（内插）值还是网格单元值来计算报告。
	已激活	使用节点（内插）值。
	停用	使用网格单元值。