A multi-scale approach for the stress analysis of polymeric separators in a lithium-ion battery

分离器(采油) 锂离子电池 材料科学 电池(电) 锂电池 有限元法 电极 复合材料 耐久性 核工程 离子 化学 结构工程 热力学 工程类 物理 物理化学 功率(物理) 有机化学 离子键合
作者
Xinran Xiao,Wei Wu,Xiaosong Huang
出处
期刊:Journal of Power Sources [Elsevier BV]
卷期号:195 (22): 7649-7660 被引量:115
标识
DOI:10.1016/j.jpowsour.2010.06.020
摘要

The separator is a critical component to the durability and safety of a battery. In a Li-ion battery, the dimensional change of the electrodes due to Li insertion/removal and the thermal expansion mismatch between components may induce stresses in the separator. Currently, there is no method to evaluate the stress inside a battery. This paper presents a finite element based multi-scale approach for the stress analysis of the separator in a battery cell. In this approach, the stress and deformation due to Li intercalation in electrode particles and separators is computed with a meso-scale representative volume element (RVE) battery cell sub-model coupled to a 1D macroscopic battery in the multi-physics code COMSOL®. A LiC6/LiPF6/LiyMn2O4 battery cell is analyzed. As the first step, only the effect of dimensional change due to Li insertion/removal is considered. The simulation results revealed that the stress in the separator vary in phase with the battery cycles. Its state and magnitude depended upon the Young's modulus of the separator, electrode particle size, packing, and the pressure of the cell. The results also suggested that the net cyclic dimensional variation of the battery cell accompanied with Li insertion/removal can be controlled by battery design.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
陈里里完成签到 ,获得积分10
刚刚
xiaoyezi123完成签到,获得积分10
刚刚
欢呼半山完成签到 ,获得积分10
1秒前
大力衫发布了新的文献求助10
1秒前
YOLO完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
嘻嘻嘻完成签到,获得积分10
2秒前
g7001完成签到,获得积分10
2秒前
王子娇完成签到 ,获得积分10
2秒前
时冬冬完成签到,获得积分0
2秒前
heavenhorse应助坦率铅笔采纳,获得30
2秒前
鱼鱼片片完成签到,获得积分10
6秒前
ypp完成签到,获得积分10
7秒前
听海完成签到,获得积分10
7秒前
coolplex完成签到 ,获得积分10
7秒前
阿宝完成签到,获得积分0
8秒前
wwx完成签到,获得积分10
8秒前
sciscisci完成签到,获得积分10
9秒前
有一天发布了新的文献求助10
9秒前
淡淡明辉完成签到,获得积分10
9秒前
LK8669090完成签到,获得积分10
11秒前
一半完成签到 ,获得积分10
11秒前
哈哈2022完成签到,获得积分10
12秒前
大力衫完成签到,获得积分10
12秒前
Pauline完成签到 ,获得积分10
12秒前
选课完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
忧伤的觅珍完成签到,获得积分10
14秒前
zhuzihao完成签到,获得积分10
14秒前
留胡子的画板完成签到,获得积分10
14秒前
七七完成签到 ,获得积分10
15秒前
温暖的钻石完成签到,获得积分10
16秒前
迪迦奥特曼完成签到,获得积分10
16秒前
JinGN完成签到,获得积分10
16秒前
Vii发布了新的文献求助30
16秒前
阿旺完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
18秒前
黄花完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
高分求助中
All the Birds of the World 3000
Weirder than Sci-fi: Speculative Practice in Art and Finance 960
IZELTABART TAPATANSINE 500
Introduction to Comparative Public Administration: Administrative Systems and Reforms in Europe: Second Edition 2nd Edition 300
Spontaneous closure of a dural arteriovenous malformation 300
GNSS Applications in Earth and Space Observations 300
Not Equal : Towards an International Law of Finance 260
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3725576
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3270462
关于积分的说明 9966209
捐赠科研通 2985536
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1638024
邀请新用户注册赠送积分活动 777806
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 747261