comsol--电化学燃料电池、锂电池、电沉积模型仿真等知识技能。

最新推荐文章于 2025-06-08 13:18:02 发布
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分类专栏： comsol 文章标签： 经验分享
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/pang0416/article/details/123990402
本文介绍了COMSOL Multiphysics软件在电化学电池领域的应用，包括燃料电池、锂电池和电沉积模型的仿真。内容涵盖软件基本操作、后处理、多孔电极扩散系数构建、建模方法、连接体研究、电池性能分析、应力分析以及电沉积模型的实现和应用。通过详尽的实例，展示了COMSOL在电化学系统理解中的重要性。

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“电池模块”是 COMSOL Multiphysics® 软件的一个附加产品，从电池多孔电极的详细结构到包括热管理系统在内的电池组，涵盖了各种尺度的广泛描述。这些描述涉及带电和电中性物质的传递、电荷平衡、化学和电化学反应、焦耳热和电化学反应引起的热效应、传热、流体流动等各种物理现象，以及对于理解电池系统非常重要的其他物理现象。对于众所周知且经过验证的系统，模块中提供了基于物理场或等效电路的集总模型。

文章来源：公众号“科研讨论圈”

1.COMSOL软件基本操作

2.后处理

3.燃料电池仿真

4.多孔电极有效扩散系数构建

5.从简到真的建模方法

6.连接体研究分析

7.直接碳燃料电池性能研究

8.应力分析

9.COMSOL锂电池仿真分析

10.COMSOL锂金属<

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COMSOL案例分享：模拟锂离子电池放电过程
isa_1110的博客
12-02 2535
1. 添加几何模块在左侧的“Model Builder”窗口中，右键单击 Geometry 1。选择 Circle 来创建圆形几何。3. 创建负极颗粒在几何界面中，选择 Circle 1。在属性窗口中设置以下参数：Radius（半径）: 5 μmPosition（位置）: 将圆心位置设置为 (0, 0)。点击 Build Selected，生成负极颗粒的圆形几何。4. 创建正极颗粒在左侧的“Model Builder”窗口中，右键单击 Geometry 1，再次选择 Circle。
COMSOL电化学基于燃料电池、纽扣电池、锂电池等多种案例
pang0416的博客
04-14 2688
了解借助 COMSOL在理想或多物理场环境下建模、分析、评估、预测燃料电池、锂离子电池、锂金属电池、电解加工、电化学加工等行业中涉及器件的性能的方法，使设计满足当前和未来发展。
知乎：浅谈基于COMSOL的锂离子电池仿真.pdf
11-14
知乎：浅谈基于COMSOL的锂离子电池仿真.pdf
锂电池高精度建模与Simulink仿真实战
weixin_33506815的博客
06-08 784
Simulink 是 MATLAB 的一个附加产品，它提供了一个交互式环境用于建模、仿真和分析多域动态系统。在锂电池建模中，Simulink 允许工程师利用直观的图形界面来构建复杂的电池模型，并通过仿真实验来预测和分析电池的性能。SOC，即State of Charge，表示电池剩余电量的百分比。它是一个表示电池当前状态的重要参数，能够直接影响电池性能和寿命。在锂电池的模型构建中，SOC的准确性是模型预测能力的关键。
COMSOL Multiphysics多物理场仿真技术与应用 电化学专题--燃料电池仿真、锂离子电池仿真、锂金属电沉积仿真
m0_64731599的博客
03-28 1988
以肋片散热模型为例带大家走通整个建模仿真流程，掌握COMSOL仿真所需创建模型的步骤、几何创建、网格划分、方程及边界设置以及后处理等；掌握COMSOL仿真从简到真的燃料电池建模方法；握锂电池活化极化方法以及电化学-热耦合的方法；掌握电沉积模型的实现、瞬态和稳态的模拟、界面双电层模型等内容。
使用Comsol进行锂电池仿真-入门
m0_73152761的博客
02-22 5005
使用Comsol进行锂离子电池建模-入门篇
COMSOL 锂离子电池仿真技术与应用
Rubyhouse的博客
04-19 830
整个课程采用“理论+实操”的讲授模式，通过多个模块场景案例的应用讲解 COMSOL 在带大家一步步实操学习锂离子电池 P2D 模型、锂离子电池-热耦合模型、锂离子电池衰 退模型及仿真、动力电池风冷、液冷模型构建、锂硫电池模型、电池异构模型等。
COMSOL 仿真实例
09-25
深入浅出，讲解详细，配有截图，适用于初学者
非线性相场模型：Butlere-Volmer电化学反应动力学与电沉积中树枝状图案的研究
05-27
内容概要：本文介绍了一种基于非线性相场模型的研究方法，旨在探讨Butler-Volmer电化学反应动力学对锂电沉积过程中形成的树枝状图案的影响。文中详细阐述了如何使用COMSOL多物理场仿真软件进行建模，包括PDE模块的...
非线性相场模型研究锂电沉积过程中的树枝状图案及其COMSOL仿真应用 电化学反应动力学
最新发布
07-26
通过引入Butler-Volmer电化学反应动力学公式，结合COMSOL多物理场仿真软件，详细探讨了如何构建和求解相应的数学模型。文中不仅提供了具体的建模步骤和技术细节，如PDE模块配置、边界条件设定等，还展示了通过调整...
"Comsol锂电池电化学仿真研究：模拟衰减、热管理模型及热失控与锂沉积建模",comsol锂电池仿真 电化学仿真，锂电池模拟仿真，锂电池循环寿命衰减，锂电池热管理模型，锂电池热失控仿真，锂沉积建模
01-29
本文将深入探讨Comsol在锂电池仿真研究中的应用，具体包括锂电池电化学仿真、电池循环寿命衰减模拟、热管理模型以及热失控与锂沉积的建模研究。 首先，锂电池电化学仿真是指利用计算机模拟软件对电池内部电化学反应...
利用comsol软件进行电磁仿真
11-17
绝对值得学习的一个软件，comsol是电磁仿真领域的一个重要软件，这里只是一个案例，相信对于初学者有所帮助
电化学的数字仿真
02-15
This book is an extensive revision of the earlier 2nd Edition with the same title, of 1988. The book has been rewritten in, I hope, a much more didactic manner. Subjects such as discretisations or methods for solving ordinary differential equations are prepared carefully in early chapters, and assumed in later chapters, so that there is clearer focus on the methods for partial differential equations. There are many new examples, and all programs are in Fortran 90/95, which allows a much clearer programming style than earlier Fortran versions.
电池储能仿真
03-25
电池储能的MATLAB仿真模型，电池储能对风力并网的影响。
COMSOL锂离子电池仿真技术与应用线上学习
xiaoxiaoxiaolll的博客
04-19 582
运用COMSOL来解决电化学实际工程问题也越来越普遍。但由于许多学员应用COMSOL在实践中存在大量的技术操作难点，数值模拟技术如何与工程科学应用相结合成为大家普遍的问题。实操学习锂离子电池 P2D 模型、锂离子电池-热耦合模型、锂离子电池衰退模型及仿真、动力电池风冷、液冷模型构建、锂硫电池模型、电池异构模型。
COMSOL笔记-等效电路模块
m0_63227758的博客
03-25 645
通过COMSOL建立二阶RC模型
comsol电化学专题-燃料电池，锂离子电池
Z674525的博客
02-24 553
电化学仿真技术通过对电池微观行为进行研究，明晰电池内部多现象机理，并将其数值化，通过数值方法实现对物理特征联合计算，建立完整的电池模型。COMSOL Multiphysics具有强大的多物理场全耦合仿真分析功能、高效的计算性能，可以保证数值仿真的高度精确，已被广泛应用于各个学科领域，近年来运用COMSOL来解决电化学实际工程问题也越来越普遍。3.2 锂离子电池集总参数模型及其与电池热模型耦合。3.3 两种电池电化学-热耦合模型的区别及应用场景。3.1 P2D 电化学模型与电池热模型耦合。
comsol的燃料电池模块
qq_52491073的博客
12-02 1868
最近有很多同学问我，comsol没有燃料电池模块，也问了很多人，乱七八糟得回答都有，在这里，我分享一个有燃料电池模块的comsol，自取 hi，这是我用百度网盘分享的内容~复制这段内容打开「百度网盘」APP即可获取 链接:https://pan.baidu.com/s/1VCSFIJ36bp0TRw4R_IBLbg 提取码:9n8j 觉得有用，点个赞吧???? ...
使用Comsol进行锂电池仿真-进阶
m0_73152761的博客
02-25 2090
锂离子电池进阶建模
comsol 电化学
07-03
COMSOL Multiphysics 是一款广泛应用于电化学领域的多物理场仿真软件，其强大的建模功能支持用户对复杂的电化学过程进行高精度数值模拟。以下是关于 COMSOL 在电化学仿真中的教程和案例应用： ### 电化学仿真模块与功能 COMSOL 提供了专门的“电化学模块”（Electrochemistry Module），用于模拟电池、电解槽、腐蚀、电镀等过程。该模块可以处理离子迁移、电荷转移反应、扩散、对流以及多孔介质传输等现象，并能与其他物理场（如热传导、结构力学）进行耦合分析[^2]。 - **电池仿真**：包括锂离子电池、燃料电池、锌空气电池等模型。可模拟电极材料的嵌锂/脱锂行为、电解液中离子浓度分布、电流密度分布及热效应等。 - **电解与电镀**：适用于金属沉积、阳极溶解、电化学加工等领域，能够研究电势分布、界面反应速率和质量传递过程。 - **腐蚀模拟**：支持局部腐蚀、阴极保护、钝化膜形成等复杂电化学腐蚀机制的建模。 ### 教程资源 1. **官方文档与学习中心** COMSOL 官网提供了丰富的教学视频、PDF 文档和示例模型库，涵盖从基础操作到高级建模技巧的全面指导。例如： - 锂离子电池瞬态充放电过程模拟； - 燃料电池中气体输运与电化学反应耦合建模； - 多孔电极的有效扩散系数计算方法。 2. **专题培训与线上课程** 如“COMSOL Multiphysics 多物理场仿真技术与应用”电化学专题活动，提供实际操作案例解析，包括纽扣电池建模、连接体优化设计、微管应力分析等内容，帮助用户掌握工程应用中的关键建模技术[^1]。 3. **学术论文与开源模型** 很多科研机构和高校在使用 COMSOL 进行电化学研究时会公开其模型文件或发表相关成果，可通过文献数据库（如 ScienceDirect、IEEE Xplore）查找并下载模型以供参考。 ### 案例展示 #### 燃料电池仿真 在燃料电池建模中，通常涉及气体扩散层、催化剂层、质子交换膜等多个区域的耦合。COMSOL 可以构建三维多孔电极模型，模拟氢气和氧气的传质过程、电化学反应动力学以及水管理问题，从而评估电池性能与效率[^4]。 #### 锂离子电池热管理 通过建立包含电芯、冷却通道和外壳的完整电池包模型，结合电化学产热模型（如 Newman 伪二维模型）与热传导/对流方程，COMSOL 可以预测电池在不同工况下的温度分布，为热管理系统设计提供依据[^4]。 #### 金属电沉积仿真 在电镀或锂金属负极沉积过程中，枝晶生长是影响电池安全的关键因素。COMSOL 支持采用相场法或边界元法模拟电沉积形貌演化，研究电流密度分布对沉积形态的影响[^2]。 ### 建模建议 - **网格划分**：对于多孔结构和薄层区域，建议使用细化网格或边界层网格以提高求解精度。 - **边界条件设置**：合理定义电极表面的 Butler-Volmer 动力学表达式，确保电荷转移过程准确。 - **求解策略**：针对非线性问题，采用稳态初始猜测后切换至瞬态求解，有助于提升收敛性。 ```python # 示例：Butler-Volmer 方程在 COMSOL 中的实现方式（以表达式形式输入） j = j0 * (exp(alpha_a * F / R_const / T * (phi_s - phi_l - E_eq)) - exp(-alpha_c * F / R_const / T * (phi_s - phi_l - E_eq))) ``` ###
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