comsol--电化学燃料电池、锂电池、电沉积模型仿真等知识技能。

COMSOL电池模块仿真知识技能
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锂金属电沉积模型基本介绍

11.电沉积模型的实现

12.电沉积模型在SCI学术论文中的应用介绍

COMSOL仿真基础

1、COMSOL软件基本操作

1.1 创建模型一般步骤

1.2 几何创建方法

1.3 网格划分技巧

1.4 方程及边界设置

2、后处理

  2.1 数据集创建

  2.2 衍生量的计算

  2.3 结果图的绘制

操作:肋片散热模型

COMSOL燃料电池仿真

3、燃料电池仿真

3.1 燃料电池开路电压计算

3.2 燃料电池三种极化损失

4、多孔电极有效扩散系数构建

4.1 多孔电极构建方法

4.2 曲率与孔隙率关系

4.3 尘气模型实现方法

操作:多孔电极模型、尘气输运模型

5、从简到真的建模方法

5.1 只考虑气体输运

5.2 添加导电过程

5.3 添加电化学过程

5.4 添加退化过程

操作:纽扣电池模型

6、连接体研究分析

6.1 燃料电池活化设置方法

6.2 传质-导电-电化学多场耦合方法

6.3 接触电阻、氧死区处理方法

6.4 连接体优化与设计

操作:连接体优化模型、新型连接体模型

7、直接碳燃料电池性能研究

7.1 Boudouard反应设置

7.2 热源设置方法

7.3 传质-导电-电化学-热多场耦合方法

7.4 性能分析

操作:直接碳燃料电池模型

8、应力分析

8.1 力学边界设置

8.2 损伤几率求解

8.3 残余应力分析

8.4 热应力分析

操作:微管应力模型

9、COMSOL锂电池仿真分析

9.1 锂电池活化极化方法

9.2 电化学-热耦合方法

操作:锂电池热管理模型

COMSOL电沉积模型仿真

0、COMSOL锂金属电沉积模型基本介绍

10.1 二维电沉积模型所需要的物理接口简介

10.2 电沉积电化学理论

10.3 通过电沉积模拟可以得到哪些有价值的结果

11、电沉积模型的实现

11.1 三次电流分布和电分析接口设置

11.2 金属界面设置

11.3 瞬态和稳态模拟的区别

11.4 界面双电层模型引入

操作1:锂金属沉积二维模型

操作2:锂金属沉积三维模型

(枝晶存在时的浓度分布与电流密度分布模型图)

12、电沉积模型在SCI学术论文中的应用介绍

12.1 如何在论文中利用电沉积模型解析科学问题

12.2 关于COMSOL模拟在论文中的写作技巧

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