锂离子电池多尺度模型及性能研究

锂离子电池多尺度模型及性能研究

对汽车来说，开发安全、经济上可行的电能储存系统将面临着重大的科学和工程挑战。锂离子电池是非常复杂的电化学系统，其性能和安全是由耦合的非线性电化学-电-热-机械过程通过一系列时间和空间尺度组合而形成的。为了加强对电池反应机理的理解，同时也为了能够预测和设计更好的电池，需要对电池的理论、模型、仿真和基础试验协同进行。通过试验和计算机模型来研究电池的性能和仿真模型。

介绍了一种新的用于电池仿真的开源计算机环境，重点用于锂离子系统的研究。该系统通过使用创建的三维单体电池和电池包模型来清晰地模拟所有电池组成部分（集流体、电极和隔膜）。该模型可以用来预测正常使用时的电池性能，以及研究各种工况下的电池热量和机械安全性。介绍了可获得严格验证数据的试验技术，以及不同尺度下的锂离子电池性能和使用基准。使用表征试验来详细说明一些初始数据，如红外、中子成像技术和太映射。

刊名：Journal of Applied Physics（英）

刊期：2015年第7期

作者：Pannala S et al

编译：郭大磊