鋰離子電池多尺度模型及性能研究

鋰離子電池多尺度模型及性能研究

對汽車來說，開發(fā)安全、經(jīng)濟上可行的電能儲存系統(tǒng)將面臨著重大的科學(xué)和工程挑戰(zhàn)。鋰離子電池是非常復(fù)雜的電化學(xué)系統(tǒng)，其性能和安全是由耦合的非線性電化學(xué)-電-熱-機械過程通過一系列時間和空間尺度組合而形成的。為了加強對電池反應(yīng)機理的理解，同時也為了能夠預(yù)測和設(shè)計更好的電池，需要對電池的理論、模型、仿真和基礎(chǔ)試驗協(xié)同進行。通過試驗和計算機模型來研究電池的性能和仿真模型。

介紹了一種新的用于電池仿真的開源計算機環(huán)境，重點用于鋰離子系統(tǒng)的研究。該系統(tǒng)通過使用創(chuàng)建的三維單體電池和電池包模型來清晰地模擬所有電池組成部分（集流體、電極和隔膜）。該模型可以用來預(yù)測正常使用時的電池性能，以及研究各種工況下的電池?zé)崃亢蜋C械安全性。介紹了可獲得嚴(yán)格驗證數(shù)據(jù)的試驗技術(shù)，以及不同尺度下的鋰離子電池性能和使用基準(zhǔn)。使用表征試驗來詳細說明一些初始數(shù)據(jù)，如紅外、中子成像技術(shù)和太映射。

刊名：Journal of Applied Physics（英）

刊期：2015年第7期

作者：Pannala S et al

編譯：郭大磊