3D Electrochemical and Thermal Analysis of a Prismatic Lithium Battery
Application ID: 124881
Prismatic lithium cells are widely used in electric vehicles and battery energy storage systems.
This example demonstrates the use of the Lithium-Ion Battery interface for a full 3D prismatic battery equipped with two jelly rolls. The model defines a full so-called Newman model but also includes a local thermal balance that takes into account heat sources from the irreversible activation losses and ohmic losses (Joule heating), as well as reversible losses due to reversible entropy changes.
Compared to the pseudo-2D models, the 3D model is able to resolve:
- Nonuniformities in local current density and state of charge in the cell along the length of the jelly roll, especially during high-rate charging and discharging cycles
- Geometrical effects introduced by the position of the tabs and overhangs of parts of the jelly roll
- Full spatial coupling between the electrochemistry and the heat transfer equations, i.e. without spatial average approximations
- The extra dimension for the intercalation equations inside the particles at every point in the electrodes (x, y, z), thereby making this a pseudo-4D model (3D plus the extra dimensions of the particles' radius)

この model の例は, 通常次の製品を使用して構築されるこのタイプのアプリケーションを示しています.
ただし, これを完全に定義およびモデル化するには, 追加の製品が必要になる場合があります. さらに, この例は, 次の製品の組み合わせのコンポーネントを使用して定義およびモデル化することもできます.
アプリケーションのモデリングに必要な COMSOL® 製品の組み合わせは, 境界条件, 材料特性, フィジックスインターフェース, パーツライブラリなど, いくつかの要因によって異なります. 特定の機能が複数の製品に共通している場合もあります. お客様のモデリングニーズに適した製品の組み合わせを決定するために, 製品仕様一覧 を確認し, 無償のトライアルライセンスをご利用ください. COMSOL セールスおよびサポートチームでは, この件に関するご質問にお答えしています.