[发明专利]一种锂离子电池组系统内电池单体的原位热仿真分析方法

权利要求书

1.一种锂离子电池组系统内电池单体的原位热仿真分析方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：

步骤1、建立由若干个电池单体和相关冷却构件及约束构件组成的锂离子电池组系统的热仿真分析模型并实现数值计算；

步骤2、针对锂离子电池组系统热仿真分析模型及其计算结果，提取所需考察的某个电池单体和该单体周围相关的结构实体，以及该电池单体及其周围实体包含的传热状况信息；

步骤3、使用提取的结构实体建立电池单体热仿真模型，并使用提取的传热状况信息作为该电池单体热仿真模型的载荷和边界条件，同时补充电池单体内部电芯的具体细节结构，重新建立电池单体热仿真分析模型并实现数值计算。

2.如权利要求1所述的锂离子电池组系统内电池单体的原位热仿真分析方法，其特征在于，步骤1中，所述的锂离子电池组系统包含若干个电池单体串并联形成电回路，以及其相应的冷却构件及约束构件。

3.如权利要求1所述的锂离子电池组系统内电池单体的原位热仿真分析方法，其特征在于，所述的锂离子电池组系统的冷却构件提供的冷却方式为：自然冷却、强制风冷、液冷和相变蓄热材料冷却方式中的一种或若干种的组合。

4.如权利要求1所述的锂离子电池组系统内电池单体的原位热仿真分析方法，其特征在于，步骤1中，所述锂离子电池组系统的建模时，将锂离子电池组系统热仿真模型中的所有电池单体均简化为简单的实体，同时采用较粗的尺寸对锂离子电池组系统进行网格划分。

5.如权利要求1所述的锂离子电池组系统内电池单体的原位热仿真分析方法，其特征在于，步骤2中所述的电池单体及其周围实体的传热状况信息为：电池单体周围结构的温度分布、热通量分布、热流率分布、产热功率、相变材料吸热速率、冷却流体温度和速度及压强分布。

6.如权利要求1所述的锂离子电池组系统内电池单体的原位热仿真分析方法，其特征在于，步骤3中所述电池单体热仿真分析模型，通过电池单体及其周围结构实体，并根据电池单体设计参数补充电池单体内部电芯的具体细节结构，并采用相对锂离子电池组系统模型而言更小的网格尺寸重新划分电池单体热仿真分析模型的网格。

7.如权利要求1或6所述的锂离子电池组系统内电池单体的原位热仿真分析方法，其特征在于，步骤3中电池单体内部电芯的具体细节结构包含正负极极片、隔膜、极耳和连接片。

8.如权利要求1或7所述的锂离子电池组系统内电池单体的原位热仿真分析方法，其特征在于，步骤3中，锂离子电池单体热仿真分析中实体模型的建立采用锂离子电池组系统热仿真分析模型的空间几何位置坐标；

参照该空间几何位置坐标系统，将补充的电池单体内部电芯的具体细节结构与原有的提取自锂离子电池组系统热仿真分析模型中的实体进行布尔交运算便获得电池单体结构。

9.如权利要求1所述的锂离子电池组系统内电池单体的原位热仿真分析方法，其特征在于，步骤3中，所述的电池单体热仿真分析模型的载荷和边界条件，除了来源于所述锂离子电池组系统热仿真分析计算结果，还可以根据电池单体的涂覆量、极片尺寸、电芯厚度及外壳结构设计补充电池单体热仿真模型所需的其他必要信息。

10.如权利要求9所述的锂离子电池组系统内电池单体的原位热仿真分析方法，其特征在于，所述其他必要信息包含：焊接的接触电阻所造成的局部产热源项，以及滥用条件下对电池单体内部局部极片赋予特定的产热源项。