本文首先總結(jié)了電池電化學(xué)-力-熱多場耦合特性，從熱力學(xué)、動力學(xué)和衰減機(jī)制三方面理解電化學(xué)性能，力學(xué)特性方面主要考慮了內(nèi)部應(yīng)力產(chǎn)生和外部機(jī)械加載，熱特性方面主要考慮了電池正常工作過程的產(chǎn)熱和熱失控?；陔姵氐碾娀瘜W(xué)-力-熱多場耦合特性，針對性地構(gòu)建了不同尺度、維度的電池模型。電化學(xué)模型是鋰離子電池模型的基礎(chǔ)，主要描述電極過程，模型大多為顆粒和電極層級，但維度不限。將電化學(xué)模型分為P2D模型、以單顆粒模型為代表的簡化P2D模型、電化學(xué)衰減模型和3D電極微結(jié)構(gòu)重構(gòu)模型。根據(jù)應(yīng)力產(chǎn)生機(jī)理，將力學(xué)模型分為擴(kuò)散應(yīng)力模型，熱應(yīng)力模型，和機(jī)械失效模型。熱模型分為平均熱模型，電-熱耦合模型，電化學(xué)-熱耦合模型，和熱失控模型。電化學(xué)-力-熱耦合模型主要用于研究電池的力學(xué)相關(guān)行為，通常可分為兩類：其一為與內(nèi)部應(yīng)力演化相關(guān)的電化學(xué)-熱耦合過程，該類模型重點關(guān)注擴(kuò)散誘導(dǎo)應(yīng)力及熱應(yīng)力的產(chǎn)生及其對電池衰退行為的影響；其二為考慮外部機(jī)械載荷作用下的電化學(xué)-熱耦合過程，主要用于描述機(jī)械加載誘發(fā)的內(nèi)短路及熱失控行為。
 

　　準(zhǔn)確的參數(shù)獲取和模型驗證是建模的基礎(chǔ)，本文總結(jié)了構(gòu)建電化學(xué)、力、熱模型所需的參數(shù)，并總結(jié)了鋰擴(kuò)散系數(shù)、離子電導(dǎo)率、反應(yīng)速率常數(shù)、楊氏模量、開路電壓、內(nèi)阻、熵系數(shù)、比熱容、導(dǎo)熱系數(shù)等重要參數(shù)的詳細(xì)獲取方法。在模型驗證方面，本文總結(jié)了電化學(xué)模型、熱模型和力模型所需的模型驗證參量以及驗證效果，以確保模型準(zhǔn)確性。本綜述最后展望了獲取原位精準(zhǔn)的電池內(nèi)部特征、開發(fā)基于物理信息的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、推廣標(biāo)準(zhǔn)化與通用化的開源模型，以及將建模能力擴(kuò)展至電池包與系統(tǒng)級層面等研究方向。
 

　　中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)梅文昕副研究員為論文的第一作者，王青松研究員為論文通訊作者。該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、內(nèi)蒙古自治區(qū)“科技突圍項目”、中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費、中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會的資助。
 

　　引用：中國科大發(fā)表鋰離子電池多場耦合建模綜述論文-中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)【引用時間：2026年6月29日】