基于电化学模型的锂离子电池多尺度建模及其简化方法

摘要：

锂离子电池的精确建模和状态估计对于电动汽车电池管理系统非常重要,准二维(P2D)电化学模型由于计算复杂,难以直接应用于电池管理的参数在线估计和实时控制中.本文基于多孔电极理论和浓度理论,提出一种考虑锂离子液相动力学的简化准二维(SP2D)模型.忽略锂离子孔壁流量沿电极厚度方向的变化求解SP2D模型所描述的锂离子电池锂浓度分布,基于锂离子电池电化学平均动力学行为求解固相和液相电势变化,推导出电池电压计算的简化表达式;采用恒流、脉冲以及城市循环工况放电电流对比分析了严格P2D模型与SP2D模型的终端电压和浓度分布.结果表明:SP2D模型在保持较高计算精度的同时,可显著提高计算效率.

关键词：电动汽车、锂离子电池、电化学、模型简化

所属期刊栏目：66

分类号：O6 ;O64

资助基金：国家自然科学基金 批准号: 51675423 资助的课题. Project supported by the National Natural Science Foundation of China Grant 51675423

在线出版日期：2017-12-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：339-350