三元锂离子电池电化学--热--结构耦合多尺度建模与力学性能分析研究

目录

声明

摘要

第1章绪论

1．1研究背景与意义

1．1．1锂离子电池的力学失效现象

1．1．2锂离子电池的扩散应力

1．1．3锂离子电池的产热和热应力

1．2国内外研究现状

1．2．1电化学-结构耦合模型

1．2．2热-结构耦合模型

1．2．3电化学-热-结构耦合模型

1．3本文的主要研究内容

第2章理论研究基础

2．1锂离子电池的工作原理

2．2控制方程和耦合方法

2．2．1电化学模型的控制方程

2．2．2热模型的控制方程

2．2．3结构模型的控制方程

2．2．4电化学模型、热模型和结构模型的耦合方法

2．3COMSOL Multiphysics软件

2．4本章小结

第3章三元锂离子电池的充放电循环实验研究

3．1充放电循环实验平台

3．21C充放电循环的温度实验

3．2．1实验方案

3．2．2电化学性能和热性能

3．31／2C充放电循环的应力实验

3．3．1实验方案

3．3．2电化学性能和力学性能

3．41C充放电循环的应力实验

3．4．1实验方案

3．4．2电化学性能和力学性能

3．5本章小结

第4章三元锂离子电池电化学-热耦合多尺度建模与仿真

4．1介观尺度下的电化学模型和热模型

4．2宏观尺度下的热模型

4．3电化学模型和热模型的耦合关系

4．4电化学-热耦合有限元模型的验证

4．5恒流充电过程的性能仿真

4．5．1电化学性能

4．5．2热性能

4．6本章小结

第5章三元锂离子电池电化学-结构耦合多尺度建模与仿真

5．1宏观尺度下的结构模型

5．2电化学模型和结构模型的耦合关系

5．3电化学-结构耦合有限元模型的验证

5．4恒流充电过程的性能仿真

5．4．1扩散应变场

5．4．2扩散应力场

5．5本章小结

第6章三元锂离子电池电化学-热-结构耦合多尺度建模与仿真

6．3电化学-热-结构耦合有限元模型的验证

6．4恒流充电过程的性能仿真

6．4．1热应变场和热应力场

6．4．2总应变场和总应力场

6．5本章小结

总结与展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文、专利及参与的科研项目