钜大LARGE | 点击量：2261次 | 2018年05月07日
运用数学模型将有助于锂电池的设计
随着全球电子产品更新换代速度的不断加快，新能源汽车产业、智能电网以及电站储能的蓬勃发展，锂离子电池作为这些现代高科技产业的核心，占有举足轻重的地位。电池设计的优劣则直接决定了锂电企业在激烈的市场竞争中的命运。
一直以来，对于国内的各大锂电企业，电池的设计均来自于不断重复的实验，虽然最终电池性能得到了优化，但其间耗费了巨大的人力、物力及时间，其中不乏高学历的研究者。随着电池体系的日渐复杂，企业在电池设计方面的投入的会不断增多，但设计的电池性能却不一定有成比例的提高。
这种低效率的设计方式，也是导致国内电池设计技术总是落后于国外的重要原因之一。然而，更可惜的是许多企业还未意识到此问题，亦或许有些研发基础好的一些企业有所意识，但不知如何统筹人力，寻找合适的方法去解决。
锂离子电池数学模型由于是将电池所用各种材料的物理指标、电极设计指标等参数化，通过数学计算而得到电池的充放电，倍率，循环等性能。所以通过调节其中的某个或多个参数，就可以用来设计电池，预测电池性能以及对其优化的目的。
例如，不同活性材料的颗粒尺度将会导致不同的材料利用率，进而影响到电极的容量，这有助于电池设计者对活性材料的选取。此外，电极碾压密度、电极孔隙率的也会影响电池的最终性能，利用模型可以计算出不同的碾压密度或孔隙率对电池性能的影响，进而优化电极设计和制作工艺等。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
近日，加拿大滑铁卢大学(UniversityofWaterloo)化学工程系的毛治宇博士，陆续在美国电化学会，国际电化学学报等杂志上发表了他的研究成果，即关于数学模型是如何用于锂离子电池领域，如何高效的指导锂离子电极设计及优化的。
此项研究可将锂电研发人员从耗时的实验中解放出来，并可以建立活性材料、电极设计和电池性能之间的联系，有利于工程师定量的从材料、工艺和电极设计的角度来考虑电池的设计，优化制作工艺以及失效模式分析，这开辟了锂离子电池研发的新思路和方向。此外，它也可以用来分析电极反应动力学，了解其内部反应机理，给电池研发工作者理论方面的指导。
高工锂电将陆续刊登毛治宇博士的研究成果，作为数学模型在锂离子电池设计方面应用的具体实例，毛治宇博士也欢迎各锂电相关技术研发工程师、学者等与其联系交流(Email:zhiyumao@gmail.com)。
毛治宇博士毕业于加拿大滑铁卢大学(UniversityofWaterloo)化学工程系，博士期间主要从事商业化锂离子动力电池的电极模型和寿命衰退机理的研究，开发了对商业化锂离子电池活性材料的模型鉴别技术，建立了电池寿命的评价体系。
他所发展的数学模型对锂离子电池的电极设计与优化起到了重要作用，期间他以第一作者在“JournalofTheElectrochemicalSociety”“ElectrochimicaActa”等锂电领域权威期刊发表工程类文章5篇。
毛治宇博士具有七年锂离子电池工程理论研究经验以及两年商业化锂离子电池研发经验，他曾对磷酸铁锂电极所涉及的反应动力学进行了系统深入的研究，也曾负责”中央企业电动车产业联盟共性技术项目JS-208”实验设计及项目管理工作。2016年9月起，他继续留学加拿大进行博士后研究，并加入NewtechPowerInc.公司任科学研究员，主要负责新型锂电材料和新型储能系统的开发及产业化等项目。
