基于相似理論的鋰電池三維電化學(xué)跨尺度建模
發(fā)布時(shí)間:2017-12-20 03:36
本文關(guān)鍵詞:基于相似理論的鋰電池三維電化學(xué)跨尺度建模 出處:《同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》2016年04期 論文類型:期刊論文
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【摘要】:從拋物線型偏微分方程基本形式出發(fā),利用量綱為一分析法推導(dǎo)了拋物線型偏微分方程的相似準(zhǔn)則,并推廣得到電化學(xué)過程的相似準(zhǔn)則,從而確定原型與模型之間的電化學(xué)過程參數(shù)相似關(guān)系.利用Comsol Multiphysics軟件進(jìn)行了鋰離子電池單元電化學(xué)過程的有限元建模與計(jì)算,驗(yàn)證了所建立相似準(zhǔn)則和相似關(guān)系的正確性.模型驗(yàn)證結(jié)果表明電化學(xué)有限元建模方法能實(shí)現(xiàn)鋰離子電池三維電化學(xué)過程的一致模擬,同時(shí),高倍率充放電工況下電池內(nèi)部不均勻性加劇,導(dǎo)致傳統(tǒng)的通用準(zhǔn)二維模型預(yù)測(cè)結(jié)果具有較大誤差.因此,在電池單體設(shè)計(jì)及系統(tǒng)集成與管理過程中,有必要對(duì)基于準(zhǔn)二維模型的狀態(tài)估計(jì)算法進(jìn)行修正,以避免電池局部過充過放而導(dǎo)致安全隱患.
【作者單位】: 同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院;同濟(jì)大學(xué)智能型新能源汽車協(xié)同創(chuàng)新中心;
【基金】:國家“九七三”重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(2011CB711201)
【分類號(hào)】:TM912;U469.72
【正文快照】: 動(dòng)力電池是電動(dòng)汽車的最核心部件之一,其性能影響到電動(dòng)汽車的綜合性能.近年來,鋰離子電池因其優(yōu)異的綜合性能倍受關(guān)注[1].鋰離子電池性能設(shè)計(jì)包括結(jié)構(gòu)、電極及隔膜材料、電流密度、容量、電壓等的合理設(shè)計(jì),對(duì)于電池各項(xiàng)外特性如功率與能量特性、效率、安全性、可靠性和壽命等,
本文編號(hào):1310621
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