俞 涛，李顶根，张晓军，戴克文



锂电池注液工艺中电解液驱替的格子Blotzmann模拟

俞 涛1，李顶根1，张晓军2，戴克文2

（1华中科技大学能源与动力工程学院，湖北 武汉 430074；2辽宁陆海石油装备研究院有限公司，辽宁 盘锦 124010）

锂离子动力电池注液工艺中，电解液的驱替效率直接影响后续工艺中固体电解质界面膜（SEI）的成型质量。采用随机生长四参数法，对锂离子电池多孔电极微观结构进行了重构；基于改进的伪势格子Boltzmann模型研究电池注液工艺中的非混相驱替；仿真分析了锂离子电池多孔电极结构的壁面润湿性和孔隙率对驱替效率的影响。研究表明，多孔电极的润湿特性对驱替效率有显著影响，随着接触角增大而驱替效率降低；在单一孔隙率的多孔介质中，随着孔隙率增加而驱替效率增高，被驱替相残留越少，驱替效果越好；但当电解液流经负极和隔膜交界面处时，因两侧润湿特性和孔隙率有差异，会使得电解液在两侧的驱替效率不同，孔隙率大的一侧在垂直流动方向会产生渗流，降低另一侧的驱替效率，产生气泡，影响到SEI膜的成型。

格子Boltzmann；伪势模型；电池注液；驱替效率；

目前，锂离子电池因其高能量密度和高比功率等特性被广泛应用到电动汽车中。而随着其大规模应用，锂离子电池热失控的安全问题成了制约其发展的重要瓶颈。通过对锂离子电池热失控机理的研究发现，SEI膜热分解是热失控中重要环节，而锂离子电池注液工艺中电解液驱替效率直接影响到后续化成工艺SEI膜成型质量[1]。……