锂离子电池模型研究进展.pdfVIP

综 述 锂离子电池模型研究进展 1 1 2 1 1 王 铭 ，李建军 ，吴 扞 ，万春荣 ，何向明 (1.清华大学核能与新能源技术研究院，北京100084；2.立凯电能科技股份有限公司，台湾33068) 摘要：锂离子二次电池模型的研究是通过深入研究电池内部结构，运用基本物理化学理论，如电极反应动力学，离子扩散 以及电解质溶液理论等分析电池的充放电行为，建立起电池设计参数与电化学性能之间的关系。回顾了近年来锂离子二 次电池模型方面的研究进展，总结了建立模型所需的基本理论，介绍了不同类型的已有模型，包括电化学性能预测、热 模型、容量损失以及循环寿命预测等。对未来锂离子二次电池模型的研究方向进行了展望。 关键词：锂离子电池；电化学反应；离子扩散；多孔电极理论 中图分类号：TM 912.9 文献标识码：A 文章编号：1002-087X(2011)07-0862-04 Advances on mathematical modeling of lithium-ion battery 1 1 2 1 1 WANG Ming , LI Jian-jun , WU Han , WAN Chun-rong , HE Xiang-ming ( 1.Institute of Nuclear and New Energy Technology, Tsinghua University, Beij ing 100084, China; 2.Advanced Lithium Electrochemistry Co., LTD, Taiwan 33068, China) mathematicalmodelingoflithium ionbatteryisexpected. 现代社会，信息技术高度发达，大量的便携电子设备，如 离子电池设计与测试的各个方面。在本文中，主要介绍机理模 高速处理器、显示器、存储设备、无线网络设备、通讯终端等， 型的研究进展。首先介绍数学模型建立的方法与过程，随后介 带来了可观的能量消耗。而近年来由于石油危机和大气环境 绍模型的相关应用，最后对未来锂离子电池模型的研究进行 污染的加剧，导致了深刻的社会问题，使得电动汽车的推广使 了展望。 [1] 用被认为是最终解决这一问题的最佳途径 。但是，电池技术 1 模型的建立 的发展似乎并没有跟上能量需求的快速增长，从而导致电池 1.1 通用模型的建立 技术成为了能量管理的关键制约因素。 [2] 按照多孔电极理论 ，电池内部的电极区域可分为两相： 锂离子电池由于具有能量密度大、输出功率高、充放电寿 固体颗粒组成固相；固体颗粒间的空隙充满电解液，为溶液 命长、无污染、工作温度范围宽、自放电小等优点，其应用领域 相。在充电过程中，电流由正极集流体导入，在正极活性物质 越来越广，从信息产业到能源交通，都占有重要的一席之地。