基于电化学-热-老化与三维降阶的电池组寿命预测方法

张志超1
1天目湖先进储能技术研究院有限公司
Publié en 2024

    本发明公开了基于电化学-热-老化与三维降阶的电池组寿命预测方法,所述方法包括在单体锂离子电池伪二维P2D电化学模型上,加入用于描述单体锂离子电池容量衰减的副反应偏微分方程,再耦合三维降阶的传热模型,搭建单体锂离子电池电化学-热耦合容量衰减模型,进行参数校正后,加入边界相似性或平均算子方法搭建锂离子电池组寿命预测模型。能够准确预测电池模组的循环寿命及相关电化学与产热的各项性能,模型的计算速度和结果的吻合度高,并且大大减少了数据存储空间,为实现储能电站等大体量的电池包和电池簇的模拟仿真提供了方法。
   1)通过COMSOL Multiphysics搭建单体锂离子电池伪二维P2D电化学模型;2)在伪二维P2D电化学模型中加入副反应的偏微分方程搭建电池电化学容量衰减模型;3)电池电化学容量衰减模型耦合传热模型搭建单体锂电池电化学-热耦合容量衰减模型;4)对单体锂离子电池电化学-热耦合容量衰减模型进行参数校正;5)将锂离子电池进行串并联,建立m并n串电池组模型,以“+”表示电池正极,“-”表示电池负极,根据平均算子方法搭建锂离子电池组寿命预测模型,给电池组模型定义相应的边界条件;6)预测电池组在不同循环条件下的容量、电化学或热性能。

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