方形锂离子电池热应力的数学分析和数值模拟

锂离子电池在充放电过程中,温度升高产生热应力,对电池性能有一定的影响。本文通过数学求解和仿真的方法,给出了方形锂离子电池温度场和热应力场,定量分析了相关影响因素。结果表明:电池的最高温度出现在几何中心;最大温差与生热速率和电池尺寸的平方呈正比。电池中心区域热膨胀受压应力,侧边区域受拉应力,侧边中心处出现热应力集中。最大拉应力约为最大压应力的2倍。