An mechanical/thermal analytical model for prismatic lithium-ion cells with silicon‑carbon electrodes in charge/discharge cycles

材料科学 电极 复合材料 锂(药物) 压力(语言学) 粘弹性 锂离子电池 机械 热的 电池(电) 功率(物理) 热力学 光电子学 化学 物理 内分泌学 哲学 物理化学 医学 语言学
作者
Zhiliang Huang,Huaixing Wang,Zhouwang Gan,Tongguang Yang,Cong Yuan,Bing Lei,Jie Chen,Shengben Wu
出处
期刊:Applied Energy [Elsevier BV]
卷期号:365: 123219-123219 被引量:4
标识
DOI:10.1016/j.apenergy.2024.123219
摘要

Conventional lithium-ion cell state analysis methods face challenges in applicability, efficiency, and convergence for online state evaluation of cells with silicon‑carbon electrodes. This paper proposes a mechanical/thermal analytical model for prismatic cells with silicon‑carbon electrodes to evaluate cell stress and electrode deformation during charging/discharging. A dual-layer mechanical sub-model is proposed to obtain the electrode deformations under the volumetric loads of the SOC-dependent and thermal expansions. A viscoelastic constitutive model for electrode materials is developed to capture the mechanical hysteresis effects in a constrained space. A thermal circuit sub-model is created to assess the cell temperature distribution, providing boundary conditions for calculating electrode thermal expansion. The analytical model contains a small number of input parameters and first-order differential equations. The results cover the temperature, stress, elastic and viscoelastic deformations of the electrodes. The performance of the proposed approach was validated through numerical and experimental results on two commercial cells during constant current and abrupt current cycles. The second-level efficiency, robust convergence, and refined results exhibit an excellent prospect in energy storage and vehicle power applications.
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
1秒前
NMR完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
xh完成签到,获得积分10
4秒前
小布丁发布了新的文献求助10
6秒前
邢yun完成签到 ,获得积分10
7秒前
灵巧的长颈鹿完成签到,获得积分10
8秒前
粒子发布了新的文献求助10
10秒前
pengjie应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
手术刀完成签到 ,获得积分10
13秒前
黄天完成签到 ,获得积分10
20秒前
火星种芹菜完成签到 ,获得积分10
24秒前
果酱完成签到,获得积分10
26秒前
科研小趴菜完成签到 ,获得积分10
34秒前
李小明完成签到,获得积分10
35秒前
悦耳的保温杯完成签到 ,获得积分10
36秒前
37秒前
耍酷鼠标完成签到 ,获得积分0
43秒前
Rita应助mufcyang采纳,获得10
44秒前
称心的雁丝完成签到,获得积分10
44秒前
大模型应助粒子采纳,获得10
49秒前
franklin完成签到,获得积分10
49秒前
风趣朝雪完成签到,获得积分10
54秒前
mufcyang完成签到,获得积分10
57秒前
kk完成签到,获得积分10
58秒前
任性冥王星完成签到 ,获得积分10
59秒前
吉吉完成签到,获得积分10
1分钟前
精明寒松完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研爱好者完成签到 ,获得积分10
1分钟前
凡凡完成签到,获得积分10
1分钟前
小温温完成签到 ,获得积分10
1分钟前
要减肥的以一完成签到 ,获得积分10
1分钟前
zhang完成签到 ,获得积分10
1分钟前
天外来物完成签到 ,获得积分10
1分钟前
qinghuayang833完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
pengpengpeng完成签到,获得积分10
1分钟前
廖天佑完成签到,获得积分0
1分钟前
诺奇完成签到,获得积分10
1分钟前
hiraabb完成签到 ,获得积分10
1分钟前
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
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Handbuch Trainingswissenschaft – Trainingslehre 500
Additive Manufacturing Design and Applications (ASM Handbook, Volume 24A) 500
Variations: A More Diverse Picture of Contemporary Art 400
A Primer on Partial Least Squares Structural Equation Modeling (PLS-SEM) Fourth Edition 400
Induction Heating and Heat Treatment (ASM Handbook, Volume 4C) 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7586146
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9164509
关于积分的说明 19612316
捐赠科研通 7166890
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3266638
关于科研通互助平台的介绍 2431657
邀请新用户注册赠送积分活动 2258420