锂离子电池低温充电过程中正极液相极化仿真

发布时间：2023-06-15 19:19

　　锂离子电池的充电性能受环境温度影响较大,低温条件下充电极化电压升高,充电容量下降的问题一直限制了锂离子电池的发展。以电化学反应动力学、质量守恒、电荷守恒和能量守恒为理论基础,建立基于LiFePO₄/石墨锂离子电池的电化学-热耦合瞬态计算模型,研究了-5℃、-10℃、-15℃三个低温条件下,锂离子电池充电过程中正极液相扩散极化电压和正极液相欧姆极化电压随SOC的变化规律以及电解质盐浓度和电解质电流密度的时空分布情况。仿真结果表明,低温条件会在不同阶段一定程度上加重锂离子电池充电正极液相扩散极化和欧姆极化,且温度越低这种极化作用越强。而正极电解质盐浓度和电解质电流密度能够较好的表征这一现象。

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【文章目录】：
1 引言
2 计算域以及模型假设
    2.1 电化学-热耦模型
    2.2 电化学反应动力学
    2.3 电荷守恒
        2.3.1 固相电荷守恒
        2.3.2 液相电荷守恒
    2.4 质量守恒
        2.4.1 电极材料活性颗粒中锂质量守恒
        2.4.2 电解液中锂质量守恒
    2.5 能量守恒
    2.6 正极液相极化
3 模型验证
4 结果与分析
    4.1 正极液相扩散极化电压
    4.2 正极液相欧姆极化电压
    4.3 正极电解质盐浓度分析
    4.4 正极电解质电流密度分析
5 结论



本文编号：3833509