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

1、由于多尺度跨越和多物理場耦合的存在，使用常規(guī)實驗研究方法難以對鋰離子電池系統(tǒng)進行快速、高效和低成本預估，造成了電池研發(fā)設計的困難。本文以2.3Ah，26650圓柱型磷酸鐵鋰鋰離子電池為研究對象，結合材料動態(tài)參數響應的特點，開展了鋰離子電池多尺度電化學模型的構建和應用研究，為鋰離子電池的優(yōu)化設計提供理論基礎，同時推廣了電化學模擬的應用領域。
　　1.針對目前鋰離子電池體系材料種類多、多物理場作用明顯而帶來的電池模型參數不全或自適應性

2、差的問題，提出了材料參數動態(tài)響應的解決方法。重點解析了電極相關動態(tài)參數、電解液相關動態(tài)參數的變化規(guī)律，并提出了材料動態(tài)響應的構建方式和作用機制。
　　2.基于材料參數動態(tài)響應建立了鋰離子電池準二維模型，通過與實驗結果相對比驗證了模型的準確性。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.基于材料參數動態(tài)響應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、固相擴散性能優(yōu)化等