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。
