电池设计 · Battery Design
无负极钠电
钠电体系。调工况即时看容量、浓差极化与钠库存
工况设置
四个参数的区间就是上游原型实测过的区间,拖动即时出结果,不提交计算任务。
相对于额定容量的电流倍率
结果观察的循环位置
相对于基准电解液传输参数的综合倍率
相对于基准 Na/SEI 界面状态的综合倍率
基准:0.5 C · 15 圈 · 单面正极面容量 3.5 mAh/cm² · 298.15 K
容量保持率趋势
以首圈放电容量为 100%,显示不可逆损失累积到第 N 圈的结果。
电解液浓度与静置松弛
载荷下两侧形成浓度梯度,静置结束后重新回到 1000 mol/m³ 附近。
钠库存去向
无负极电芯的全部钠只来自正极,没有额外的金属钠储备。初始钠库 35 Ah/m²(正极面容量 3.5 mAh/cm²),循环中被死钠和 SEI 副反应逐步扣走 —— 扣掉的部分回不来,这就是容量衰减的来源。
33.542 + 1.275 + 0.183 + 5.32e-8 = 35 Ah/m²第 15 圈累计损失 1.458 Ah/m²,占初始钠库 4.17%。 末项是求解器的数值守恒残差,量级 10⁻⁸,不是物理损失。
电芯一维结构
正极与电解液沿用 P2D/DFN 框架,负极改成 Al 集流体上的钠沉积与剥离边界 —— 电芯里本来就没有预置的负极活性材料,这正是「无负极」的含义。
NVPF 多孔正极
颗粒扩散 · 固液电势 · 嵌脱钠
隔膜
盐传输 · 离子电势
Na / SEI 界面
形核 · 沉积剥离 · 副反应
Al
集流体
充电:Na⁺ 由正极迁移至 Al,并在其表面还原为金属钠
正极颗粒扩散
在每个正极位置求解球形颗粒径向钠扩散,连接平均 SOC 与表面反应浓差。
电解液传输
求解正极和隔膜中的盐浓度与液相电势,包含欧姆损失和浓差极化。
界面电流分流
通过 iNa + iSEI = −iapp,区分可逆金属钠反应与不可逆 SEI 副反应。
热与退化库存
跟踪活性钠、死钠、SEI 耗钠、沉积厚度、空间占用率和集总温度。
以上四件事由完整的一维 Python 求解器承担。本页展示的是它在基准工况附近拟合出的快速响应关系, 拖动滑块不会触发在线求解。
模型校验
来自一维 Python 原型的验证报告(2026-09-15)。这些测试验证的是程序实现、守恒关系、数值收敛和预期变化趋势,不是目标电芯的实验预测精度。
- 24 组完整电芯工况
- 72 个负极界面状态点
- 16 个正极电荷守恒状态点
- 0.25 C 至 2 C 倍率
- 278.15 K 至 318.15 K 温度
- 1 s、2 s、4 s 和 8 s 时间步
- 三档空间网格
适用范围与当前边界
- 网页使用一维 Python 原型结果拟合的快速响应关系,参数改变后由浏览器即时更新结果。它不是在线运行的完整 DFN 求解器,也不能替代目标电芯的实验标定。
- NVPF、电解液及 Al/Na/SEI 界面参数尚未针对目标电芯标定;当前结果适合趋势沟通和方案比较,不用于承诺产品寿命、安全边界或具体电解液配方性能。
- 已完成的测试验证的是程序实现、守恒关系、数值收敛和预期变化趋势。材料参数、SEI 副反应参数和死钠参数仍为演示值,因此校验结果不能作为目标电芯寿命、安全性或电解液配方性能的实验依据。
- 以下结论必须由完整模型或实验复核:特定电解液配方的定量优势、电芯寿命和安全边界、临界电流密度与枝晶风险、具体材料体系的 SEI 组成和动力学参数。
- 当前页面输入不改变正极初始载钠量。基准正极面容量 3.5 mAh/cm²,对应初始钠库 35 Ah/m²。
- 四个参数只在上游原型实测过的区间内取值。滑块端点就是该区间的端点,超出部分不提供,也不要把端点结果当作趋势的延长线。
- 本模块在浏览器里即时计算,不向后端提交计算任务,因此不产生任务编号,也不出现在「历史记录」里。电解液与充电策略的在线计算任务才会落库；正极筛选也不进入历史记录。