面向低温应用的锂离子电池电化学模型制造技术

一种面向低温应用的锂离子电池电化学模型，涉及锂离子电池电化学模型，锂离子电池在工作过程中的端电压为：

【技术实现步骤摘要】
面向低温应用的锂离子电池电化学模型
本专利技术涉及锂离子电池电化学模型，详细讲是一种复杂程度低、低温环境中仿真精度高的面向低温应用的锂离子电池电化学模型。
技术介绍
我们知道，单一的电化学模型均没有考虑温度对锂离子电池的影响，在宽温度范围内并不能获得理想的仿真精度，国内外学者为了解决这一问题，提出了电化学-热耦合模型，热耦合模型可以模拟锂离子电池在充放电过程中的热行为，提高了锂离子电池在不同环境温度下的端电压仿真精度。热耦合模型的研究主要集中在电池热行为的描述以及温度对电池参数的修正上，国内外学者基于这两点建立了各自的热耦合模型：XuM和ZhangZ等人在文献Apseudothree-dimensionalelectrochemical–thermalmodelofaprismaticLiFePO4batteryduringdischargeprocess[J].Energy,2015,80:303-317.中以P2D模型为基础，加入了能量守恒来计算电池产热率和温度，并通过阿伦尼乌斯公式根据温度更新扩散系数、电导率等模型参数；TangY本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向低温应用的锂离子电池电化学模型，其特征在于/n锂离子电池在工作过程中的端电压为：/n

【技术特征摘要】
1.一种面向低温应用的锂离子电池电化学模型，其特征在于
锂离子电池在工作过程中的端电压为：



式中，Eocv是开路电压、ηact是电化学反应过电势、ηcon为液相浓差极化过电势、为固相欧姆极化过电势、为液相欧姆极化过电势、为正负极表面SEI膜的膜阻带来的欧姆极化过电势；
固相扩散模型为：


















式中，qi(t)，i＝n，p为正负极锂离子浓度通量，qi′(t)，i＝n，p是其对时间的导数，qi′(tk)、qi′(tk+1)，i＝n，p分别为该导数在tk和tk+1时刻的值，为正负极活性颗粒表面嵌锂率，为t时刻正负极活性颗粒表面锂离子浓度，为正负极活性颗粒最大锂离子浓度；为正负极活性颗粒平均嵌锂率，为正负极活性颗粒平均锂离子浓度；为正负极活性颗粒初始嵌锂率，为正负极活性颗粒初始锂离子浓度；为正负极容量，εs，i，i＝n，p为正负极固相体积分数，F为法拉第常数，li，i＝n，p为正负极板厚度，A0为极板面积；为正负极活性颗粒内部固相扩散过程中的动态控制常数，它决定了固相浓度随时间的变化规律，εs，i，i＝n，p为正负极固相扩散系数，Ri，i＝n，p为正负极活性颗粒半径；Δxi，i＝n，p为正负极活性颗粒表面嵌锂变化量；
液相扩散模型为：












式中，为液相扩散稳态控制常数，它决定了液相扩散达到稳态时的正负极液相锂离子浓度；为液相动态控制常数，它决定了正负极处液相锂离子浓度随时间的变化规律；Δt＝tk+1-tk，为离散化的步长，下角标k代表采样时刻；ce(t)|x＝0为负极靠近集流体位置处的液相锂离子浓度，Δc(0，t)为该位置t时刻的锂离子浓度变化量，Δc(0，tk)、Δc(0，tk+1)为其在tk和tk+1时刻的值；为正极靠近集流体位置处的固相锂离子浓度，Δc(ln+ls+lp，t)为该位置t时刻的锂离子浓度变化量；c0为液相初始锂离子浓度；t+为锂离子的液相转移系数；
电化学反应动力学的模型为：









式中，为正负极锂离子的流量密度，ai，i＝n，p为正负极活性颗粒的比表面积，i0，n，i＝n，p为正负极的交换电流密度，定义为正负极电化学反应常数，k...

【专利技术属性】
技术研发人员：王大方，金毅，杨博文，张齐，汤志皓，黄奂奇，张毕，郝志伟，董浩崧，李宪营，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学威海，威海天达汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37