写一篇锂电池电化学-热-力耦合的国内外研究综述

锂电池电化学-热-力耦合模型的研究综述。

国内外研究现状

1. 电化学-热耦合模型：国内外研究者利用COMSOL Multiphysics等仿真软件，建立了电化学-热耦合模型，对18650锂离子电池的产热、温升特性进行研究15。这些模型考虑了电池在放电过程中的电化学反应和热量产生，并通过实验进行验证。
2. 电化学-热-力耦合模型：进一步的研究在电化学-热耦合模型的基础上，引入了力的耦合效应，形成了电化学-热-力（ETM）耦合模型。这些模型不仅分析了电池的老化特性，还探讨了SEI的非均匀分布、热稳定性和应力特性23。
3. 电池老化特性分析：研究者通过ETM耦合模型，对快速充电下锂离子电池的老化特性进行了数值研究，发现充放电倍率和循环次数的增加会导致SEI不均匀程度的增加，电池容量损失也随之增加2。
4. 热管理系统设计：基于电化学热耦合模型，研究者设计了基于复合相变材料（CPCM）的电池热管理系统，以改善电池在高倍率放电过程中的热管理5。
5. 隔膜孔隙结构影响：研究指出隔膜孔隙结构对电池性能有重要影响，通过电化学-热耦合模型，探讨了隔膜孔隙率与扭曲率对电池性能的影响8。
6. 充电效率与温度应力分布：建立了考虑热辐射效应的圆柱型锂离子电池热力耦合模型，分析了快充和恒流充电方式下的充电效率、温度和应力分布9。

研究意义与展望

电化学-热-力耦合模型的研究有助于深入理解锂电池在快速充电等条件下的性能变化和老化机制，为电池设计和管理系统提供理论支持。未来的研究可进一步优化模型，提高预测精度，并探索新型电池材料和结构对性能的影响。同时，结合实际应用场景，开发更高效的热管理和老化抑制策略，以延长电池寿命并提高安全性。