摘要：锂离子电池是一种较为复杂的电化学系统,其涵盖质量传递、电荷传递、热量传递以及多种电化学反应等物理化学过程.其不仅物理尺度跨越大,从微观活性颗粒、极片、电芯跨越到电池模组,还面临着成组配对以及均衡性的问题,这些问题加剧了电池设计和性能综合评估的难度.通过计算机数值仿真技术,建立数学模型,全面和系统地捕捉电池工作过程各物理场的相互作用机理,分析其演化规律,能够为优化电池系统设计提供理论支撑.本文对锂离子电池的数值模型研究进展和发展趋势进行了综述.同时对主要理论模型进行了分类整理,总结了它们的特点、适用范围和局限性,指出了将来进一步研究的方向和难点所在,这些对锂离子电池多尺度数值模型的理论研究和工程应用都具有指导性的意义.

摘要：研究了圆柱形、方形和软包三种不同结构设计以及放电倍率和换热系数对锂离子动力电池温度场分布的影响。结果表明,电池正极极柱和边缘温度最低的结构设计是软包,其次是圆柱形,温度最高的是方形;随着放电倍率的增大,电池各部分的温度均不断增大,放电倍率越大,温升速率越快,尤其是在大倍率放电情况下,温度几乎呈直线增加;增大对流换热系数,电池最高温度处(铝极耳)温度逐渐下降,中心处温度变化更为明显,但增大对流换热并不能无限制地降低电池温度。

摘要：电池模拟是预测电池性能和指导电池材料设计的重要手段。基于Newman模型的传统模拟对于描述锂离子电池电化学性能已非常成熟,值得注意的是,其本身也存在材料均一化假设等缺点,并且随着材料的纳米化,这种模拟显得更加不足。从层析实验手段(FIB/SEM以及X-ray断层技术)入手,进而讨论基于介观结构的建模手段,以及相应的数值分析研究进展状况。