Fluent 电池模型可以处理外部和内部短路。
1、外部短路
在外部短路的情况下,电池的正负极片直接连接,没有电气负载。在Fluent 中,利用电气负载边界条件external resistance
可以直接指定总外部电阻,电池模型求解器将保证电池极耳的电压值与电流值 的比值等于指定的电阻值。
2、内部短路
在正常的电池运行情况下,电池的正极和负极由隔膜隔开,隔膜通常是一种非常薄的聚合物材料,可防止电子直接从负极传输到正极。在内部短路的情况下,可能是钉子刺穿或碰撞事故的结果,隔板会在局部区域破裂。除了提供正常的极耳电流外,电池还通过电化学反应产生二次电流,该二次电流通过短路区域被消耗。
短路强度可以使用一个基础的可变体积接触电阻来描述,该电阻可计算为,其中为电极的接触电阻,单位为;为电极片在电池体积中的比表面积,单位为。
在 MSMD 模型中不求解夹心式电极层,而是将其视为均质介质。因此在计算中使用以Ω·m3为单位的体积接触电阻。传输短路电流密度及由于短路产生的额外热量通过下式进行计算: 上述公式足以涵盖趋于无穷大的非短路问题。接触电阻可能是时间和位置的函数,因此允许短路区域尺寸及短路电流强度的动态变化。