循环式充电放电锂电池电化学特性研究
[Abstract]:The circulating charge discharge lithium ion battery is a commonly used power lithium ion battery at present. It has the advantages of high energy density, simple structure, convenient installation and replacement, etc. At present, it has become the first choice of power supply equipment for pure electric vehicles and hybrid electric vehicles. During charging and discharging, a variety of chemical reactions, electrochemical reactions and mass transfer processes occur simultaneously. The research on the safety and working stability of lithium-ion batteries has been carried out one after another. On the premise of mastering the theoretical foundation and the application software platform, the charge discharge of circulating lithium ion battery is studied in detail according to the simulation and calculation of the previous experimental data. In this paper, the voltage characteristics, electrolyte concentration trend, current density distribution and particle diffusion law of rechargeable lithium ion battery are studied by CFD simulation. It provides theoretical guidance for the selection of cathode materials and the improvement of battery products for lithium ion batteries. The main work of this paper is as follows: (1) according to the experimental and theoretical results, the voltage characteristics, voltage drop loss and current density distribution of rechargeable Li-ion battery are simulated by one-dimensional Newman model. The results of electrochemical characteristics are in agreement with the practical application process of lithium battery. (2) Two-dimensional simulation of cyclic charge discharge lithium ion battery is carried out by using CFD electrochemical secondary program, and the diffusion trend of positive and negative electrode materials is further obtained. The change of particle concentration provides relevant theoretical guidance for the selection of cathode materials for lithium ion batteries and the improvement of related power battery products. (3) the electrochemical model and thermal model of lithium ion battery are combined with each other by data coupling. The temperature distribution trend and electrolyte concentration diffusion law of lithium battery under the electrochemical-thermal coupling model were obtained. Further understanding of the cause and process of heat production and heat dissipation of lithium-ion batteries provides a reference for improving the safety of lithium-ion batteries.
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TM912
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,本文编号:2285929
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