卷绕式锂离子电池单体有限元建模方法研究与实验验证

摘要

为能够在产品开发阶段将电池置于产品中进行有效的CAE分析,需要建立具有高计算效率和精度的电池仿真模型。以某款商用卷绕式锂离子电池为研究对象,以代表体元法为基础,进行锂离子电池的建模方法研究。建立的精细电池模型包括铝塑膜、活性物质、集流器、隔膜、底黄胶等,使得模型具有较高的精度;基于代表体元法对电芯进行简化,以提高计算效率;进行电池的准静态平面挤压实验,并应用建立的电池模型进行准静态平面挤压仿真,发现简化模型和精细模型的仿真结果与测试结果均能较好吻合,但简化模型的计算效率提高90%以上,内存占有率减少了85%。局部球头挤压试验结果进一步证明了简化锂离子电池模型的有效性和可靠性。