基于comsol的18650锂电池电化学仿真

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基于comsol的18650锂电池电化学仿真的图118650电池模型.rar

      18650是锂离子电池的鼻祖--日本SONY公司当年为了节省成本而定下的一种标准性的锂离子电池型号,其中18表示直径为18mm,65表示长度为65mm,0表示为圆柱形电池。常见的18650电池分为锂离子电池、磷酸铁锂电池。锂离子电池电压为标称电压为3.7v,充电截止电压为4.2v,磷酸铁锂电池标称电压为3.2V,放电截止电压为3.6v,容量通常为1200mAh-3350mAh,常见容量是2200mAh-2600mAh。

这是一个一维耦合三维的18650锂电池模型,将锂电池内部细节尽可能还原。

1、按照真实锂电池尺寸建立一维和三维几何模型

2、设置参数

3、设置一维锂电池模块:隔膜、多孔正极、多孔负极、电极

4、将一维热源换算至三维传热模块中,设置三维的各个细节零件材料属性,

5、设置热源和边界散热条件。

6、适当划分网格

7、开始分析计算

8、对计算结果进行后处理。

QQ图片20190917193122.png

基于comsol的18650锂电池电化学仿真的图3

基于comsol的18650锂电池电化学仿真的图4基于comsol的18650锂电池电化学仿真的图5

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18650是指电池的外形规格,其中:18表示直径为18mm,65表示长度为65mm,0表示圆柱形电池,是最早、最成熟、最稳定的锂离子电池型号,其具有制造自动化水平高、电池一致性好、单体能量密度高、散热性好等优点。以18650圆柱形锂离子电池为例,揭示锂电池制造工艺流程,分析各流程的管控要点及其对电池电性能的影响,为锂离子电池应用提供重要的参考。 锂离子电池主要由正极、负极、膈膜和电解液四大主材组成
本案例基于Nernst-Planck的理论,采用COMSOL软件模拟了锂电镀和剥离性能,仿真结果如图所示: 图1 电镀前,电场强度和锂离子浓度均匀分布在锂负极表面 图2 当镀上面积容量为0.5mAh cm−2的Li时,可以观察到大部分Li沉积在沟内 图3 当沉积面积容量增加到2mAh cm−2时,发现Li会首先填满整个沟渠的空间,然后在顶部表面生长 图4 经过2mAh cm−2的Li剥离后,该材料
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