Technical Papers and Presentations

锂离子电池的温度均匀性是影响电池充放电性能的重要指标之一，由于在放电过程中电池每个组件的产热情况不同，导致电池的温度分布不均匀，会给电池带来一定的安全隐患。因此利用有限元仿真软件COMSOL Multiphysics建立了LFP方形电池的热-电化学耦合模型，用以计算放电过程中电池各个组件产热，根据仿真结果可以得到电池各组件在放电过程中的产热功率及温度分布情况，从而为锂离子电池的结构设计提供理论参考。 模型的建立主要应用到COMSOL软件中锂离子电池接口及固体传热模块，其中锂离子电池接口用于建立电池的电化学模型，模拟电池充放电过程中电池内部的电化学反应，从而得到各组件的产热功率，并将其作用于热模型；热模型主要应用固体传热模块，根据电化学模型中所提供各组件的产热功率计算电池温度变化情况，并将电池各组件温度反馈与电化学模型。模型的建立使用COMSOL与MATLAB联合仿真技术，通过实验数据对电池产热模型进行电化学参数的修正，以提高模型的准确性。通过仿真与实验温升数据以及放电电压曲线对比，能够证明模型的准确性与有效性。COMSOL Multiphysics有限元仿真软件为电池热-电化学模型的建立提供了极大的支持，推动了锂离子电池内部电化学过程的深入研究。