在COMSOL的锂电池仿真中,一般认为会设置负极电位为0,而正极电位是正负电极phis的差值,电解液的phil电位为0或者负极电位的负数,为什么会有这种设置呢?我们常规理解负极电位是大于0V的数,对于刚开始仿真的人来说,有点难以接受。
其实对于锂电池仿真过程就是求解非线性方程的过程,我们需要设置合理的初始值以及边界条件才能够顺利实现方程的求解过程。
首先,对于边界条件,我们对于负极端点做了接地处理,那么就意味着和它相连接的负极材料都必须是0V才对,因为在初始条件下无极化,有电接触的部分是等电位的。
其次,对于正极来说,由于负极侧已经是0V,电池电压正常等于正极电位减去负极电位,那么在负极为0V的条件下,此状态下正极测的初始电位就等于电池电压,也就是正极减去负极电位。
mat1.elpot.Eeq_int1(cs0_pos/mat1.elpot.cEeqref)-Eeq_neg(cs0_neg/csmax_neg)
然后,对于电解质电位,不同版本有不同的定义,只要是合理的值就问题不大,新版本是phil=0V,旧版本phil=-Eeq_neg(cs0_neg/csmax_neg)。
如果我们只想单独看到正极或者负极电位随充放电过程的变化,那么可以在【结果】中调出来正负极的电位图。以负极为例,有两种方法调出电位图,使用SOC为自变量mat3.elpot.Eeq_int1(liion.soc_average_pce1)和使用嵌理量为自变量,表达式为mat3.elpot.Eeq_int1(liion.cs_surface/csmax_neg)。