熱管理對于電池安全性和確保其較長使用壽命來說至關重要。高溫通常會加快電池的 退化速度，縮短電池的使用壽命，因此功率較高的應用可能需要主動式冷卻。熱管理 的另一個方面是需要避免單個電池或電池組中出現較大的溫度梯度，因為這樣可能會 導致電流密度和老化程度不均勻。 鋰離子電池因其不同的長度尺度和幾何的復雜性，需要考慮上述幾點。形成電池單元 的各層在層法向的尺寸通常為數十微米，但在電池片方向達數十厘米，且通常纏繞成 多層幾何。就實際使用的電池或電池組而言，幾何尺寸可能達到數厘米至數米 （對于 電動汽車的情況），可以由數以百計的單電池組成。使用全三維化學電池模型求解這些 幾何的計算量相當大。 但是，由于鋰離子電池各組件的熱導率相對于生成的熱量來說相當高，因此在許多情 況下我們可以假定電池的溫度分布相當均勻。此外，如果較小的溫度變化沒有對電池 的化學性質產生嚴重影響，則基于電池的平均溫度，使用集總模型來描述電池的化學 性質幾乎不會對其中具體的細節產生影響。 

本案例模擬充放電循環期間以及隨后松弛階段的鋰離子電池。集總電 池模型用于對電池單元化學性質進行建模，二維軸對稱模型用于對電池溫度進行建模。 采用了電化學耦合，仿真得到鋰離子電池的溫度場變化結果，如圖1所示：

圖1 鋰離子電池充放電期間的溫度場分布

圖2 鋰離子電池荷電狀態變化及電池電流變化

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