基于COMSOL的鋰電池電-熱-力耦合仿真培訓(xùn)課程
培訓(xùn)對象
電化學(xué)工程師、電池系統(tǒng)仿真人員、新能源汽車研發(fā)工程師、儲能系統(tǒng)設(shè)計人員。
培訓(xùn)目標(biāo)
培訓(xùn)內(nèi)容介紹
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鋰電池與多物理場耦合概述：鋰電池的工作原理（嵌入/脫嵌、電化學(xué)反應(yīng)）；鋰電池多物理場耦合問題（電化學(xué)-熱-力）；耦合仿真的目的（性能預(yù)測、安全評估、壽命分析）；COMSOL在電池仿真中的應(yīng)用。
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COMSOL Multiphysics基礎(chǔ)：COMSOL軟件界面與基本操作；模型開發(fā)器（Model Builder）；幾何建模；材料定義；物理場接口的選擇；網(wǎng)格劃分；求解器設(shè)置；結(jié)果后處理。
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鋰離子電池電化學(xué)模型：鋰離子電池的P2D（擬二維）模型原理；電化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)（Butler-Volmer方程）；質(zhì)量傳遞（擴散方程）；電荷守恒（歐姆定律）；COMSOL中鋰離子電池接口的設(shè)置。
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電池材料參數(shù)：電極材料（正極、負(fù)極）的電化學(xué)參數(shù)（鋰離子擴散系數(shù)、反應(yīng)速率常數(shù)）；電解質(zhì)的電導(dǎo)率與鋰離子遷移數(shù)；SEI膜的性質(zhì)；參數(shù)的溫度依賴性。
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熱模型：電池產(chǎn)熱機制（可逆熱、不可逆熱、焦耳熱）；能量守恒方程；熱邊界條件的設(shè)置（對流、輻射）；COMSOL中傳熱接口的設(shè)置；電化學(xué)與熱的耦合（產(chǎn)熱作為熱源）。
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電-熱耦合分析：電化學(xué)與熱模型的耦合設(shè)置（順序耦合、雙向耦合）；不同放電倍率下的溫升預(yù)測；溫度對電化學(xué)反應(yīng)速率的影響（Arrhenius公式）；熱點識別與分析。
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結(jié)構(gòu)力學(xué)模型：鋰化/脫鋰引起的體積膨脹；應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系（熱膨脹類比）；COMSOL中固體力學(xué)接口的設(shè)置；電化學(xué)-力學(xué)耦合（濃度變化作為應(yīng)變源）。
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電-熱-力耦合分析：電化學(xué)-熱-力三場耦合的實現(xiàn)；放電過程中的應(yīng)力演變；熱應(yīng)力與濃度應(yīng)力的疊加；鋰濃度不均勻引起的應(yīng)力分布；極片斷裂風(fēng)險的評估。
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電池幾何建模：層狀電極結(jié)構(gòu)的建模（集流體、涂層、隔膜）；卷繞式/疊片式電芯的簡化建模；單體電池的3D建模；模組幾何的建立（考慮匯流排、冷卻板）。
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參數(shù)化與優(yōu)化：關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)的影響研究（電極厚度、孔隙率、顆粒尺寸）；放電倍率的影響；環(huán)境溫度的影響；基于仿真的電池結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
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結(jié)果后處理與分析：電壓曲線、溫度曲線、應(yīng)力曲線的提��；鋰濃度分布的可視化；應(yīng)力分布云圖；熱分布云圖；電池性能的關(guān)鍵指標(biāo)評估。
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綜合實戰(zhàn)項目：典型鋰離子電池單體（如18650圓柱電池、軟包電池）的電-熱-力耦合仿真，包含不同倍率放電性能預(yù)測、溫度場分析、熱應(yīng)力計算與安全評估。
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專家力量：
中國科學(xué)院相關(guān)研究所高級研究人員
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大型公司高級工程師，項目經(jīng)理，技術(shù)支持專家
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大多名牌大學(xué)，碩士以上學(xué)歷，相關(guān)學(xué)歷背景專業(yè)，理論素養(yǎng)高
多年實際項目實踐，大型復(fù)雜項目實戰(zhàn)案例分享，熱情，樂于技術(shù)分享
針對客戶實際需要，真實案例演示，互動式溝通，學(xué)有所值
