电池的模型及针对应用车型的不同进行优化设计电池的正负极

电池反应过程的阻抗主要包括电池极材料及与之接触的界面电阻、载流子在活性材料和电解液中的扩散阻抗以及电极表面的反应阻抗等。在高倍率充放电过程中，传质过程常常是电池反应的速率控制步骤，电池内部的传质和反应过程强烈依赖于电极的材料特性、几何参数等，同时离子浓度、电子电导率等变量都随外部电流值的变化而变化。因此电池的模型可简要通过活性材料和电解液中离子的扩散和电子传导两个传质过程进行描述。
由于纯电动和各种混合动力车的动力构成各有不同，各种车型对动力电池能量密度／功率密度的要求也存在较大差异，因此对电池的正负极必须针对应用车型的不同进行优化设计。以锂离子电池为例，如果减少电极活性材料层的厚度，也就减少了锂离子和电子通过材料层的内阻，电池的功率密度也得以提高。但在维持同样额定容量的前提下，电池的相关组件(如集流体、隔膜、电解液等)都将相应增加，电池的能量密度必将下降。以下就高功率电池设计过程中几个敏感性因素进行简要分析。