1樓：Tubie Wang
要回答這個問題，最好是回顧一下V3.5a之前版本中的做法，因為之後的版本就採用了預置的額外維度來實現建模了。
假設電池中，多孔電極由電極顆粒堆積（燒結）而成，從簡化建模的角度來考慮，可以認為顆粒的半徑一致。顆粒內的孔隙以及顆粒之間的多孔間隙中充滿電解質，當電池進行充放電時，電解質在孔隙和顆粒內擴散，在顆粒表面發生電化學反應。因此建模時，合理的模型應當能夠耦合相關的這些物理場：
多孔電極中的物質傳遞
電極顆粒內的物質傳遞
電化學反應
如果涉及溫度響應，則需要加上傳熱
如果涉及力學響應，則需要加上固體力學
我們這裡只考慮電化學和物質傳遞部分。
多孔電極中的物質傳遞可以使用多孔電極稀物質傳遞（含離子遷移）來表徵，顆粒也有類似的方程表徵，問題在於，它們不在乙個尺度上。一般情況下，畫出所有的電極顆粒來完成建模顯然是乙個龐大的工作量，不太容易實現，也不推薦這樣蠻幹。
COMSOL採用了一種巧妙的做法，充分地利用了軟體中特有的元件耦合運算元。首先建立乙個巨集觀的電池模型，其中繪製出電池的幾何巨集觀結構，不需要微觀的多孔形狀，使用多孔介質稀物質傳遞（含離子遷移）來研究電池中的電解質傳遞過程。
然後，假設粒子尺寸均勻（至少在同乙個高度或者距離上如此），可以在模型中新增乙個不同維度的元件，繪製出微觀顆粒的幾何表徵，專門用於計算微觀的電極顆粒內的擴散問題。這樣一來，只需要設法在巨集觀的電池模型中，將電極中不同位置的電解質濃度結果對映到微觀元件中顆粒的外邊界，用於計算顆粒中的擴散，反過來還需要將該邊界的濃度對映回巨集觀元件中，用於計算電極區的多孔介質物質傳遞。拉伸耦合運算元正好適合這個需求，可以很方便地實現不同尺度（元件）之間的相互耦合計算。
有意思的是，上述這種方案，為了減小計算量，巨集觀的電池模型往往簡化為一維或者二維軸對稱模型，而微觀的顆粒模型卻通常需要使用更高一維的模型。如果大家去檢視V3.5a之前的版本，就會在案例庫的化學反應工程模組下找到這個鋰離子電池模型，其中使用了拉伸耦合運算元在不同元件之間進行結果的相互對映。
顆粒半徑
顆粒型別：球體、圓柱、薄片
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