电池与燃料电池模块更新
COMSOL Multiphysics®5.4 版本为“电池与燃料电池模块”的用户引入了新的集总电池物理场接口、电极颗粒中的应力和应变，以及离子交换膜中的多离子传输。请阅读以下内容，进一步了解这些电池与燃料电池特征。
新增集总电池接口
新的集总电池接口用于根据一小组集总参数来定义电池模型，您无需了解电池电极的内部结构或设计，也无需选择材料。通过集总电池接口构建的模型通常可用于监控电池在一个负载周期内的荷电状态 (SOC) 和电压响应，其中定义的电池热源可以耦合到传热接口，实现对电池冷却和热管理进行建模。该接口中还包含容量衰减特征。
以下模型使用了此接口：
在动态负载循环期间，集总电池接口生成的电压预测图。
电极粒子中的应力和应变
锂离子电池接口中粒子插层节点的新增应力和应变部分支持模拟电极颗粒中由于锂离子嵌入引起的应力和应变。颗粒的应力在电池老化和容量衰减仿真中尤其重要，原因在于这些应力可能导致颗粒破裂，从而产生活性电极材料损耗，或者由于固体电解质膜 (SEI) 的加速形成而导致容量衰减。新的锂离子电池中扩散引起的应力教学案例演示了此特征。
分析锂离子电池在受到恒定载荷后并松弛的情况下，其电极粒子上产生的表面应力。
电池等效电路建模
通过使用“模型向导”中新增的电池等效电路条目，可基于任意数量的电路元件来定义电池模型。电池等效电路可以在模型中添加电路接口（现在通过“电池与燃料电池模块”提供），并包含许多预定义的电路元件，特别是新的电池开路电压可以用于添加 SOC 相关的电压源。用户还可以添加其他电路元件，例如电阻器、电容器和电感器。使用电池等效电路特征创建的模型通常可用于粗略模拟电池在一个负载周期内的 SOC 和电压响应。新的镍氢电池等效电路模型教学案例使用了这一功能。
新的镍氢电池教学案例中使用的等效电路。
电池接口的装配和求解器得到改进
电池接口的默认求解器序列中已启用新的重用稀疏模式装配设置，并且默认的直接求解器已更改为 PARDISO。新设置通常可将计算时间缩短约 10%。
离子交换膜中的多离子传输
三次电流分布接口中新增的离子交换膜域节点可以自动为域指派固定电荷，并为相邻域指派相应的唐南边界条件。该节点支持在离子交换域中进行多个离子传输，并支持多离子唐南边界条件。离子交换膜边界节点也已更新，现在支持多离子传输。这一改进使电渗析和液流电池建模功能得到了扩展。有关更多信息，请参阅相应的博客文章：如何模拟离子交换膜和唐南电位。这一特征在钒氧化还原液流电池模型中进行演示。
电渗析池中的钠和氯离子浓度。这两种离子都存在于阳离子和阴离子交换膜域中。
新增教学案例
COMSOL Multiphysics®5.4 版本新增了多个教学案例。
