大型动力电池单体的优化设计是提高产品性能的重要手段,是沟通电池材料研发与电池组系统集成的关键环节,也是支持电动汽车商业化的核心技术。目前,电池性能优化主要依据个案经验,并辅以试错实验进行逆向改进,缺乏理论指导与正向设计方法的支撑。本项目以大型锂离子动力电池为实验对象,研究以热-机-电耦合模型为基础的电池性能优化方法,以期全面提高产品的能量密度、放电功率密度、快充接受能力、安全性和使用寿命。在实验手段上,拟建立以集成式预埋传感器为主的测量方法,提高电池内部状态的可知性;在理论模型上,探索热、机、电特性的相互作用机理,建立电池的热-机-电多场耦合模型,为性能优化提供精度较高的理论工具;在实际应用中,拟建立评价电池性能的指标体系,明确设计参数对性能的影响规律,并得出电池性能优化的科学准则及电池大型化的安全边际。本研究有助于增强电池设计流程的科学性,为提高我国大型动力电池的产品性能提供理论指导。
英文主题词Large-format traction battery;Performance optimization;Structure design;Thermal-electrical coupling;Battery model