三元锂离子电池电化学-热耦合模型研究开题报告
2021-02-22 11:50:20
1. 研究目的与意义（文献综述）
1.1研究背景及意义
随着全球能源危机和环境污染的日益加剧，传统汽车行业的发展面临很大挑战。锂离子电池因其具有高电压、高能量密度、低自放电率、循环性能好、无污染等特点，近年来得到飞速发展，成为未来电动汽车及电力储能系统的主要储能单元，成为镍氢电池和铅酸电池的替代品。
然而，大容量锂离子动力电池作为电动汽车的理想储能装置,仍需解决高产热速率和放电不均匀等带来的安全问题。因此，则必须通过研究锂离子电池的电化学反应机理、产热机理以及电热耦合特性，来深入研究动力电池热管理。探究电池放电过程中的反应物生成物扩散动力学及其与温度场、电场之间的作用规律,对于提高电池的安全性能,实现内部温度场的均匀性具有重要意义。为达到本次研究目的，对锂离子动力电池建立一个涉及质量守恒、电荷守恒和能量守恒,并伴有电化学反应过程的电化学-热耦合模型,研究电池恒流放电过程的温度场和生热速率,并通过实验验证-模型的合理性。
2. 研究的基本内容与方案
2.1研究的主要内容及目标
（1）查阅关于锂离子电池结构、工作特性以及电化学-热耦合模型方面的文献资料，了解国内外研究现状。
（2）通过实验获得锂离子电池建模过程中所需参数，获得锂离子电池在充放电过程中温度以及性能变化规律。
3. 研究计划与安排
| 周 次（时间） | 工 作 内 容 |
| 1（2.20~ 2.24） | 阅读参考文献，整理文献检索摘要。 |
| 2-3（2.27~3.10） | 赴校外实习、搜集设计资料，并提交实习日记、实习报 告。 |
| 4（3.13~3.17） | 学生提交文献检索摘要。撰写开题报告。并完成网上提 交开题报告。整理论文提纲、设计概要。 |
| 5~ 6（3.20 ~ 3.31） | 进行外文翻译，并提交外文翻译译文。 |
| 7~ 8（4.3~ 4.14） | 撰写毕业设计说明书（设计类）或论文（研究类）。 |
| 7~ 8（4.4~ 4.15） | 撰写毕业设计说明书（设计类）或论文（研究类），绘 图。 |
| 12（5.8 ~ 5.12） | 完成绘图，并完成网上提交毕业设计说明书 。 |
| 13（5.15 ~ 5.19） | 学生书面提交毕业设计说明书、图纸或论文，并打印成 册。并书面提交答辩申请，并作答辩准备； |
| 14（5.22~ 5.26） | 教师审阅毕业设计说明书（设计类）或论文（研究类） 和（图纸），审查确定学生答辩资格并予以公示。 |
| 15（5.29~ 6.2） | 毕业设计答辩。 |
| 备注： | 此表是拟定时间。如有变化，以实际为准。 |
4. 参考文献（12篇以上）
[1]徐蒙. 磷酸铁锂动力电池放电过程电化学-热耦合模型研究, 北京交通大学，2014年，硕士论文.
[2]任保福, 贾力, 张竹茜,等.大容量锂离子动力电池热特性的实验研究[j].工程热物理学报,2013,34(011): 2120-2123.
[3]凌子夜,方晓明,汪双凤,等.相变材料用于锂离子电池热管理系统的研究进展[j].储能科学与技术,2013 (5): 451-459.
