不同快充策略下锂离子电池温度分布仿真

陈森 [1], 何见超 李峰宇 王旭 王连旭 陈思 [1],
[1] 蜂巢能源科技有限公司保定分公司
发布日期 2019

随着电池单体向大尺寸,高比能量,以及快速充电的技术发展,电池的不均匀性也呈现增大的趋势。大倍率充电会造成电池较大的内外温差,甚至可能引发析锂或热失控。因此,在保证电池不析锂的前提下,开发更优的快充策略也应着重关注电池的内外温差。建立三维电化学-热耦合热模型(耦合电池接口以及固体传热接口),通过添加Event接口,进行不同充电策略的设置能够实现对电池内外温度进行仿真。3D电化学模型分为五个域(正负极多孔电极、隔膜,以及半片铜铝箔),3D热模型为真实结构的方形电池(极组与铝壳前后完全接触,左右不完全左右,空隙充满电解液域)。热源有三部分:能导电的正负极柱以及连接片产生的欧姆热,极组(N个电池单元,总共4个极组)所产生的热源(由3D电化学模型导入)。通过设计相应的实验来标定对应的动力学参数和热力学参数,并对其中使用的文献参数使用优化接口进行参数寻优,完成模型验证。下一步添加Event接口,完成不同充电电流/电压的转换,并在全局常微分和代数微分方程接口定义总电流,完成不同充电策略的设置。最后,在此充电策略下去验证模型,模型有较高的精度。

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