近日，我院安全科学与工程学科博士研究生王功全在锂离子电池热失控建模研究方面取得重要进展，相关文章《锂离子电池热失控建模的发展与挑战》（Advances and challenges in thermal runaway modelling of lithium-ion batteries）发表在《The Innovation》。《The Innovation》是由中国青年科学家创办，旨在打破英文顶级期刊被欧美国家垄断的国产综合性英文期刊。目前由Cell 出版社出版，最新影响因子为32.1（SCI一区Top）。论文第一作者为博士研究生王功全，通讯作者为孔得朋教授，中国石油大学（华东）为第一署名单位和唯一通讯单位，该研究得到国家自然科学基金、山东省自然科学基金和国家重点研发计划的资助。
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随着向“双碳目标”的不断迈进，锂离子电池在交通、储能等领域发挥着越来越重要的作用。然而，热失控导致的起火和爆炸事故仍然是制约电池安全应用的桎梏。数值模拟是研究热失控行为的重要手段，但目前还面临着多物理场耦合、计算效率低等诸多问题。
图1 多物理场耦合热失控模型的基本框架
图2 热失控仿真的加速策略
本文围绕“为什么需要热失控模型？如何开发热失控模型？怎样提高模型的计算效率？”等一系列关键问题，从电极、电池单体、电池模组、电池系统等角度总结了热失控的发生机制与过程，从热模型、电模型、力学模型、流体力学模型等角度总结了热失控建模当前面临的挑战和未来的发展方向，最后讨论和展望了计算优化、模型降阶、数据驱动等热失控仿真的加速策略。随着锂离子电池应用场景的日益复杂，未来需要进一步推动热失控模型朝着更高精度、更高效率、更高拓展性的方向发展。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.xinn.2024.100624
