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动力电池材料—结构—性能跨尺度关联效应研究

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动力电池是新能源汽车的核心部件,其电化学性能和热性能是决定新能源汽车能否规模化推广应用的关键,然而宏观尺度下的电化学性能和热性能既受到微观尺度下的电极材料特性的影响,又受到介观尺度下的电池结构参数的影响.为了揭示电池材料参数、电极结构参数和电池工作参数对动力电池性能的影响机理,以18650型镍钴锰三元动力电池锂为研究对象,通过构建电池电化学-热耦合模型,分别探究了上述各参数对动力电池电化学性能和热性能的影响规律,综合分析了电池材料—结构—性能跨尺度关联效应.研究结果表明:电池材料参数、电极结构参数、电池工作参数对动力电池性能的影响具有跨尺度强相关的特征.单一尺度下的动力电池设计及性能优化并不能得到最优结果,开展材料—结构—性能跨尺度设计及优化是动力电池安全性能和动力性能提升的根本途径.
Study on material-structure-performance cross-scale correlation effect of power battery

power batteryelectrochemical-thermal coupling modelcross scale correlationelectrochemical performancethermal performance

张志、张艳岗、曹美文、陈建军、杨志强、郭巨寿

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中北大学能源与动力工程学院, 山西太原 030051

北方通用动力集团有限公司, 山西大同 037036

动力电池 电化学-热耦合模型 跨尺度关联 电化学性能 热性能

2024

10.3785/j.issn.1006-754X.2024.03.303

工程设计学报
浙江大学 中国机械工程学会

工程设计学报

CSTPCD北大核心
影响因子：0.694
ISSN：1006-754X
年,卷(期)：2024.31(1)
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