锂离子电池软包电芯模型的渐近降维

本文提出了一个单层锂离子电池软包电芯的三维模型，该模型将描述电芯电化学行为的传统多孔电极理论与描述电芯热行为的能量平衡方程相耦合。利用软包电芯设计典型的小长宽比，对该模型进行了渐近分析。分析揭示了导致 distinguished limit 的标度关系，并突出了集流体电导率所起的作用。所得模型由一组描述贯穿电芯电化学行为的一维模型构成，这些一维模型通过平面集流体中描述欧姆行为与热行为的二维问题相互耦合。进一步识别出一个极限，可将问题简化为单一的体平均贯穿电芯模型，从而大幅降低计算复杂度。文中给出了数值模拟，用以说明并验证渐近结果。