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 物理化学 功率(物理) 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:120
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
dy发布了新的文献求助10
刚刚
乐乐应助无辜冷雁采纳,获得10
刚刚
超帅的dz完成签到,获得积分10
1秒前
墨薄凉完成签到,获得积分10
2秒前
完美世界应助ying采纳,获得10
2秒前
爆米花应助111采纳,获得10
3秒前
传奇3应助酷炫的醉波采纳,获得10
3秒前
Ava应助zz采纳,获得10
4秒前
科研通AI6.2应助noahxinny采纳,获得10
5秒前
XR完成签到 ,获得积分10
5秒前
孙一发布了新的文献求助10
5秒前
在水一方应助dy采纳,获得10
6秒前
斯文败类应助cc采纳,获得10
7秒前
9秒前
剧院的饭桶完成签到,获得积分10
9秒前
wangermazi完成签到,获得积分0
10秒前
知性的茉莉完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
13秒前
FashionBoy应助xahh采纳,获得10
13秒前
14秒前
WLWLW发布了新的社区帖子
14秒前
14秒前
15秒前
务实的西牛完成签到,获得积分10
15秒前
egomarine完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
noahxinny完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
陈文思完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
蓝天发布了新的文献求助10
18秒前
yoyo20012623发布了新的文献求助10
18秒前
汉堡包应助淡淡一德采纳,获得10
19秒前
cc发布了新的文献求助10
19秒前
标致土豆发布了新的文献求助10
19秒前
微末发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
yangliu完成签到,获得积分10
21秒前
10KTTK01完成签到,获得积分10
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 2000
Cronologia da história de Macau 1600
Earth System Geophysics 1000
Bioseparations Science and Engineering Third Edition 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6126659
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7954577
关于积分的说明 16504491
捐赠科研通 5246057
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2801903
邀请新用户注册赠送积分活动 1783223
关于科研通互助平台的介绍 1654409