《鋰離子電池微觀模型的降階計算方法》是依託四川大學，由張世全擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：鋰離子電池微觀模型的降階計算方法
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張世全
- 依託單位：四川大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
鋰離子電池是當今各種移動電子設備和電動交通工具的主要能源，具有廣闊的套用前景。快速準確的數值模擬算法對鋰離子電池的設計和開發十分重要，具有重大的工程套用價值。本項目主要研究鋰離子電池微觀模型的降階計算方法。研究的主要內容包括分別在恆溫和熱電效應條件下考慮模型以操作條件、電極粒子結構和大小為參數時，如何構造能夠對所有模型參數值對應的解都能得到合理精度的快速降階計算方法。通過構造恰當的後驗誤差估計子、設計同時豐富解空間和非線性項逼近空間的穩定算法和合理劃分離線階段和線上階段，本項目最終將為鋰離子電池的實際模擬和設計提供快速準確的降階計算方法。
結題摘要
在當今數字和智慧型化時代，鋰離子電池是各種移動電子設備和電動交通工具的主要能源，具有廣闊的套用前景。研究快速準確的數值模擬算法對鋰離子電池的設計和開發十分重要，具有重大的工程套用價值。本項目主要研究鋰離子電池微觀模型的降階計算方法。研究的主要內容包括分別在恆溫和熱電效應條件下考慮模型以操作條件、電極粒子結構和大小為參數時，如何構造能夠對所有模型參數值對應的解都能得到合理精度的快速降階計算方法。通過研究鋰離子電池內部擴散的基於HDG離散系統的兩水平方法，本項目首先得到了離散全模型的可行求解方法。基於該方法，結合恰當的後驗誤差估計子、設計同時豐富解空間和非線性項逼近空間的穩定算法和合理劃分離線階段和線上階段，本項目針對二維微觀尺度的鋰離子電池建立了降階計算的模型和算法，新算法適用於變換參數分別為套用電流強度、電池內部溫度、顆粒尺寸等參數，能夠在與傳統全模型模擬精度相當的情況下極大提高模擬速度。同時，本項目將二維結果向三維情形進行了擴展和探討，初步建立了三維微觀尺度鋰離子模擬的降階計算模型和算法框架，能夠針對套用電流強度和溫度等基本操作參數進行快速準確的降階計算。本項目的研究為鋰離子電池的實際模擬和設計提供快速準確的降階計算方法，將極大提升新電池開發的效率。
