构建高保真微观结构模型研究锂离子电池扩散应力的方法

本发明公开一种构建高保真微观结构模型研究锂离子电池扩散应力的方法。该方法首先使用同步辐射X射线断层显微镜对电极材料进行断层扫描，识别电极材料中的活性颗粒，计算颗粒的空间分布与体积半径等几何参数，建立锂离子电池的三维几何模型；再基于锂离子电池的反应机理、动力学方程和力学平衡方程等数学模型，构建三维异构电化学‑力耦合模型，最后对模型设置初始与边界条件，并划分网格，最后进行有限元计算。本发明可分析扩散应力的分布及其与锂离子浓度之间的关系，同时可以分析电极特性，如孔隙率，弯曲度，电极各向异性和均匀性。以及粒子断裂，颗粒剥离等电池失效现象，可为预防电池失效和容量衰减提供理论指导。