杨东辉，吴贤章，王羽平，黄汉川，张 文，屠芳芳，陈 冬

（浙江南都电源动力股份有限公司基础技术研究院，浙江 杭州311305）

现代电子设备和电动汽车的应用迅速发展，对可充电锂离子电池(LIBs)等高能量密度电源的需求日益增长[1-2]。

锂离子电池是一个多尺度，多物理场的系统。以最为常见的磷酸铁锂电池来说，从材料尺度上组成其正极的活性材料为微米级的磷酸铁锂颗粒，从电极尺度上正极材料由磷酸铁锂、黏结剂和导电剂组成，从电芯尺度上电芯的集群由正极、隔膜和负极通过依次堆叠的方式组合而成。锂离子电池充放电过程包含固液界面处的电荷转移、锂离子的液相扩散和电迁移、锂离子的固相扩散、固相导电和液相导电引起的欧姆电阻、电极和导线之间的接触电阻等物理、化学过程，同时伴随着上述过程产生的欧姆热和反应热[3]。

研发人员在进行锂离子电池的开发时，往往是采用正向试错试开发的方式，通常需要考虑材料、配方、极片面密度、极片压实、极片尺寸、装配方式、注液量等重要设计参数，而要形成一个可用于工业生产的完整的锂离子电芯制作体系，需要对多达十几道工序的工艺进行开发，对初期大量实验数据的积累，因此现有锂离子电池体系开发方式多是在已有的体系上进行改进的方式，灵活性较小。锂离子电池仿真技术的出现为研发人员提供了新的思路，锂离子电池仿真模型主要分为等效电路模型和电化学模型，等效电路模型利用一些简单的电路元件来模拟电池的一些基础结构和物理化学过程的外在表现，其模拟的数据为电池电压、电流等外部数据，难以反映电池内部物理、化学过程的实际运行情况。……