基于動(dòng)態(tài)響應(yīng)的鋰離子電池多尺度模型創(chuàng)建和應(yīng)用研究.pdf

1、由于多尺度跨越和多物理場(chǎng)耦合的存在，使用常規(guī)實(shí)驗(yàn)研究方法難以對(duì)鋰離子電池系統(tǒng)進(jìn)行快速、高效和低成本預(yù)估，造成了電池研發(fā)設(shè)計(jì)的困難。本文以2.3Ah，26650圓柱型磷酸鐵鋰鋰離子電池為研究對(duì)象，結(jié)合材料動(dòng)態(tài)參數(shù)響應(yīng)的特點(diǎn)，開展了鋰離子電池多尺度電化學(xué)模型的構(gòu)建和應(yīng)用研究，為鋰離子電池的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)，同時(shí)推廣了電化學(xué)模擬的應(yīng)用領(lǐng)域。
　　1.針對(duì)目前鋰離子電池體系材料種類多、多物理場(chǎng)作用明顯而帶來(lái)的電池模型參數(shù)不全或自適應(yīng)性

2、差的問(wèn)題，提出了材料參數(shù)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的解決方法。重點(diǎn)解析了電極相關(guān)動(dòng)態(tài)參數(shù)、電解液相關(guān)動(dòng)態(tài)參數(shù)的變化規(guī)律，并提出了材料動(dòng)態(tài)響應(yīng)的構(gòu)建方式和作用機(jī)制。
　　2.基于材料參數(shù)動(dòng)態(tài)響應(yīng)建立了鋰離子電池準(zhǔn)二維模型，通過(guò)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相對(duì)比驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。利用該模型研究了鋰離子電池的脈沖放電和恒流放電行為。
　　3.基于材料參數(shù)動(dòng)態(tài)響應(yīng)建立了鋰離子電池單顆粒模型。利用該模型研究了磷酸鐵鋰電池的性能提升方向，包括粒徑優(yōu)化、固相擴(kuò)散性能優(yōu)化等