Technical Papers and Presentations

本工作的主要内容是探究软包电池在充放电循环中由电池自身产热导致的温度分布以及温度对电化学反应速率的影响。模型中的电池传热模型由八个尺寸为1cm×1cm×180μm的电池微元组成，每个电池微元被视为一个均匀热源，使用COMSOL Multiphysics中的固体传热模块。电化学模型使用COMSOL Multiphysics中的电池模块，通过P2D模型计算电池的充放电过程以及反应热。每一个P2D模型对应传热模型中的一个电池微元，将电池的反应热视为电池微元的单位体积产热量。在三维传热模型的每一个电池微元中植入一个域探针，用来测量每个电池元在充放电过程中每一个时刻的平均温度，将该温度传输到对应的P2D模型中，研究温度对电池反应的影响，从而实现电化学模型和传热模型的耦合。 通过P2D模型耦合三维传热模型，初步研究了软包电池在充放电过程中的温度分布变化，发现了软包电池在循环中的热聚集现象。同时相较于在三维电池模型中研究传热现象，本模型的计算量至少降低了80%（对比COMSOL案例库中的“大型软包锂离子电池单元的电极利用率”案例，在案例中添加了电池产热和传热的计算），在释放算力的同时保证了一定的精确度。