高级搜索

考虑介质膨胀速率的锂离子电池管状电极中扩散诱导应力及轴向支反力分析

,  ,  ,  , 

downloadPDF

上一篇

下一篇

彭颖吒, 李泳, 郑百林, 张锴, 徐咏川. 2018: 考虑介质膨胀速率的锂离子电池管状电极中扩散诱导应力及轴向支反力分析, 物理学报, 67(7): 18-25. doi: 10.7498/aps.67.20172288
引用本文: 彭颖吒, 李泳, 郑百林, 张锴, 徐咏川. 2018: 考虑介质膨胀速率的锂离子电池管状电极中扩散诱导应力及轴向支反力分析, 物理学报, 67(7): 18-25. doi: 10.7498/aps.67.20172288
shu
Peng Ying-Zha, Li Yong, Zheng Bai-Lin, Zhang Kai, Xu Yong-Chuan. 2018: Influence of local velocity on diffusion-induced stress and axial reaction force in a hollow cylindrical electrode of lithium-ion batteries with cosidering expasion rate of medium, Acta Physica Sinica, 67(7): 18-25. doi: 10.7498/aps.67.20172288
Citation: Peng Ying-Zha, Li Yong, Zheng Bai-Lin, Zhang Kai, Xu Yong-Chuan. 2018: Influence of local velocity on diffusion-induced stress and axial reaction force in a hollow cylindrical electrode of lithium-ion batteries with cosidering expasion rate of medium, Acta Physica Sinica, 67(7): 18-25. doi: 10.7498/aps.67.20172288
shu

考虑介质膨胀速率的锂离子电池管状电极中扩散诱导应力及轴向支反力分析

  • 同济大学航空航天与力学学院,上海,200092

  • 香港科技大学机械与航空航天工程学系,香港,999077

Influence of local velocity on diffusion-induced stress and axial reaction force in a hollow cylindrical electrode of lithium-ion batteries with cosidering expasion rate of medium

  • 摘要: 硅作为锂离子电池阴极材料相对于传统负极材料具有高比容量,价格低廉等优势.本文针对充电过程中锂离子电池中电极建立力学模型和扩散模型,并在扩散模型引入考虑介质膨胀速率的影响.以硅空心柱形电极为例,分析了恒流充电下介质膨胀速率对电极中扩散诱导应力分布的影响,并研究了不同内外半径比、充电速率、材料参数以及锂化诱导软化系数(lithiation induced softening factor,LISF)对轴向的支反力达到临界欧拉屈曲力所需时间的影响.结果表明,随着电极中锂浓度上升,介质膨胀速率对应力分布的影响增大,对轴向的支反力影响较小.弹性模量和应力成正比,但其与轴向的支反力达到临界欧拉屈曲力所需时间无关;扩散系数与所需时间成反比;偏摩尔体积增大时,达到临界屈曲力所需时间减少;随着LISF绝对值增大,完全锂化时轴向力降低.
  • 加载中
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  239
  • HTML全文浏览数:  201
  • PDF下载数:  0
  • 施引文献:  0
出版历程

考虑介质膨胀速率的锂离子电池管状电极中扩散诱导应力及轴向支反力分析

  • 同济大学航空航天与力学学院,上海,200092
  • 香港科技大学机械与航空航天工程学系,香港,999077

摘要: 硅作为锂离子电池阴极材料相对于传统负极材料具有高比容量,价格低廉等优势.本文针对充电过程中锂离子电池中电极建立力学模型和扩散模型,并在扩散模型引入考虑介质膨胀速率的影响.以硅空心柱形电极为例,分析了恒流充电下介质膨胀速率对电极中扩散诱导应力分布的影响,并研究了不同内外半径比、充电速率、材料参数以及锂化诱导软化系数(lithiation induced softening factor,LISF)对轴向的支反力达到临界欧拉屈曲力所需时间的影响.结果表明,随着电极中锂浓度上升,介质膨胀速率对应力分布的影响增大,对轴向的支反力影响较小.弹性模量和应力成正比,但其与轴向的支反力达到临界欧拉屈曲力所需时间无关;扩散系数与所需时间成反比;偏摩尔体积增大时,达到临界屈曲力所需时间减少;随着LISF绝对值增大,完全锂化时轴向力降低.

English Abstract

    全文HTML

参考文献 (0)

目录

/

返回文章
返回