外部机械载荷对 Li-ion 电池电极嵌锂过程中应力生成的影响
应用物理
2019-07-23 v1
摘要
锂离子电池不可避免地受到外部机械载荷或应力梯度的作用。此类应力可在电池电极制造过程中及正常运行时产生。本文中，我们考虑外部机械载荷的影响，建立了薄板电极嵌锂过程中生成的应力模型。研究发现，由于非对称分布的外加机械应力的耦合效应，扩散诱导应力在板厚度方向呈非对称分布。在锂离子嵌入的极早期，外部机械载荷的影响相当有限且不显著。随着扩散时间增加，外部机械载荷对电极中生成应力的演化产生显著影响。外部受压电极倾向于增大嵌锂过程中生成的应力值，而外部受拉电极倾向于减小该应力值，且随着扩散时间增加，外部机械载荷对嵌锂过程中生成应力的影响变得更加明显。
引用
@article{arxiv.1907.09258,
title = {Effects of external mechanical loading on stress generation during lithiation in Li-ion battery electrodes},
author = {Wenbin Zhou},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.09258},
year = {2019}
}
备注
Li-ion batteries, stress gradient, external mechanical loading, electrochemical-mechanical coupling model, internal diffusion-induced stress, electrode plate