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Batteries & Fuel Cellsx

单粒子锂离子电池模型 中文

本例介绍锂离子电池的等温单粒子模型公式。单粒子模型是锂离子电池一维公式的简化,并附有一些假设条件。 该模型通常适用于中低电流的情况。请注意,假设的有效性和单粒子模型的适用性还取决于模型中使用的参数值和电极/电解质化学成分。 通过与实验数据的比较,单粒子模型可用于参数估计研究(动力学、传递属性),此外,在二维和三维热模型公式中,可以使用它来代替一维公式,提高计算效率。 本例将不同放电电流下的单粒子模型公式与一维公式(案例库中的 li_battery_1D)进行了比较。 扩展阅读

锂电池设计器 中文

此 App 可用作为特定应用开发优化电池配置 的设计工具,它可以计算容量、能量效率、产生的热量,以及由于锂离子电池在特定负载周期的寄生反应引起的容量损失。 您可以在 App 中更改各种电池设计参数,例如:电池罐的几何尺寸、不同元件(隔膜、集流体和电极)的厚度、正极材料以及多孔材料不同相的体积分数。负载循环是使用恒定电流负载的充放电循环,在充电阶段和放电阶段可能有所不同。 此 App 还可以根据生成的热量和热质量计算电池温度(假设电池内部温度均匀),其中使用环境温度参数和传热系数来定义冷却。 扩展阅读

锂离子电池一维模型 - 测定内阻和电压损失 中文

该教学案例进一步研究电池的倍率性能,并展示如何使用*锂离子电池* 接口这个强大的建模工具进行此类研究。 倍率性能是根据极化(电压损耗)或引起这种损耗的内阻来研究的。为此,此例模拟了典型的大电流脉冲测试 ... 扩展阅读

瞬态集总电池模型的参数估计 中文

本教学案例使用“黑匣子”方法,基于少量集总参数来定义电池模型,其中假设电池电极的内部结构或设计以及材料选择都未知。 模型的输入为电池容量、初始荷电状态 (SOC)、开路与 SOC 的关系以及负载循环实验数据。 本例使用“优化”接口实现集总参数的参数估计。 扩展阅读

锂离子电池一维模型 - 功率 vs. 能量评估 中文

在确定要将电池用于哪种类型的设备时,电池可能具有的能量和功率输出是要考虑的关键属性。 高倍率性能的电池能够产生相当大的功率,也就是说,即使在高电流负载下,它也几乎不会发生极化(电压损失)。而低倍率性能电池的特性则相反。前者通常表示为功率优化,而后者表示为能量优化。 能量优化电池的特性在于这些电池容量更大,从而能够提供更多能量,但仅适用于轻负载,因此,更适用于手机等便携式电子产品。例如,功率能量优化电池更适用于需要大功率的混合电动车辆。 本教学案例使用*锂离子电池* 接口研究特定锂离子电池设计中的基本倍率性能。 扩展阅读

铅酸电池栅极中的一次电流分布 中文

本三维模型案例演示了如何使用“一次电流分布”接口模拟电化学电池中的电流分布。 在一次电流分布中,假定由于电极动力学和质量传递引起的电位损耗可以忽略不计,并且电池中的电流分布由欧姆损耗决定。这里您将研究高负载 (100 A) 放电期间铅酸电池正栅极中的一次电流分布。 在传统的铅酸电极中,金属格栅不仅用来支撑多孔电极,还可以提高整个电极的电导率。优化栅格设计可提高电池性能、延长电池寿命,并减轻电池重量。 扩展阅读

大型软包锂离子电池的电极利用率

Large lithium-ion batteries are widely deployed in electric vehicles and for stationary energy storage ... 扩展阅读

被动式质子交换膜燃料电池中的欧姆损耗和温度分布 中文

在小型 PEM 燃料电池系统(低于 100 W 的范围内)中,通常不使用有源器件进行冷却或空气输送。这是因为我们希望尽量减少泵和风扇的寄生功率损耗,并减小尺寸,降低系统的复杂程度和成本。因此,阴极的反应物通过被动式对流 ... 扩展阅读

锂离子电池循环工况监控一维模型 中文

该 App 介绍如何使用 COMSOL 中的“锂离子电池”接口研究经受混合动力车辆驾驶循环的电池。 此模型预测电池的性能,以便对监测的属性进行比较,由于模型中包含这些属性后可计算比测量结果更多的结果,因此能够更好地了解电池在循环期间的性能,例如: 电池每一部分的内阻和极化 精确的电池 SOC 计算 每种电极材料的 SOC 局部温度 同时,通过模型设置还可能改变电池的多个设计参数,例如,您可以轻松改变电极的材料和厚度,来查看所得的性能是否更符合要求。 本例突出展示了“锂离子电池”接口中可能实现的高级监控功能,此接口还与“固体传热”接口相耦合,用于计算温度。 扩展阅读

锂空气电池一维等温模型 中文

可充电的锂空气电池近来引起了人们的广泛关注,这主要是由于它们具有高能量密度,其能量密度的理论值约为 11400 Wh/kg,约为锂离子电池的 10 倍。 在本教学案例中,使用*锂离子电池* 接口模拟锂空气电池的放电 ... 扩展阅读