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摘要
目前已经实用化的各种电池基本都存在与热相关的安全问题,同样在锂硫电池中也有类似的问题。热模拟的方法可以预测电池在各种工作条件下的温度分布,从而有助于电池的性能优化及结构设计。本文采用热模拟的方法对锂硫电池进行研究,预测锂硫电池工作过程中的温度变化。通过测量锂硫电池在不同温度、不同放电深度下放电过程中的开路电压和工作电压,对锂硫电池的热生成速率进行计算,再利用有限元软件COMSOL Multiphysics对电池在不同环境温度及不同放电速率条件下的温度变化进行了瞬态模拟。通过模拟计算可以得到,在放电过程中,电池内温度先降低后升高;化学反应的可逆熵变产生的热量对温度的变化起主要作用,而不可逆变化产生的热量作用相对较小。
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单位上海大学; 中国科学院上海硅酸盐研究所; 上海市应用数学和力学研究所
