锂离子电池多物理场多尺度变形理论模型与计算方法

摘要：

锂离子电池具有高能量密度、高工作电压、低自放电率以及可快充等优点,广泛应用于国防工业与人类生活各个领域.经过国内电池行业的努力,中国已经毫无疑问成为能源电池大国,然而由于能源电池计算模型与设计软件的缺乏,使得在新型电池的研发中仍以经验为主,亟需定量化的理论模型与算法实现.锂离子电池系统具有复杂的多物理场耦合特性以及时间、空间上的多尺度特性,以新一代高能量密度锂离子电池为例,由于电极活性颗粒膨胀变形带来的多场耦合机理不清、电池系统的时空跨尺度关联不易、不具备设计软件等难题使得该类材料较难实现大规模应用.本文聚焦力/电/电化学耦合下锂离子电池颗粒/极片/单体跨尺度变形理论模型与算法实现,系统地综述了:①锂离子电池多场耦合变形理论研究现状;②锂离子电池多场耦合数值模拟研究现状;③锂离子电池跨尺度数值仿真研究现状;④锂离子电池界面力化耦合理论研究现状.

关键词：锂离子电池、多场耦合、多尺度、计算仿真方法

所属期刊栏目：12

分类号：O34(固体力学)

资助基金：国家重点研发计划2022YFB3305400

在线出版日期：2023-08-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：2141-2154