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Notice bibliographique
Résumé
This study is concerned with modeling detrimental deformations of the binder phase within lithium-ion batteries that occur during cell assembly and usage. A twodimensional poroviscoelastic model for the mechanical behavior of porous electrodes is formulated and posed on a geometry corresponding to a thin rectangular electrode, with a regular square array of microscopic circular electrode particles, stuck to a rigid base formed by the current collector. Deformation is forced both by (i) electrolyte absorption driven binder swelling, and; (ii) cyclic growth and shrinkage of electrode particles as the battery is charged and discharged. In order to deal with the complexity of the geometry the governing equations are upscaled to obtain macroscopic effective-medium equations. A solution to these equations is obtained, in the asymptotic limit that the height of the rectangular electrode is much smaller than its width, that shows the macroscopic deformation is one-dimensional, with growth confined to the vertical direction. The confinement of macroscopic deformations to one dimension is used to obtain boundary conditions on the microscopic problem for the deformations in a 'unit cell' centered on a single electrode particle. The resulting microscale problem is solved using numerical (finite element) techniques. The two different forcing mechanisms are found to cause distinctly different patterns of deformation within the microstructure. Swelling of the binder induces stresses that tend to lead to binder delamination from the electrode particle surfaces in a direction parallel to the current collector, whilst cycling causes stresses that tend to lead to delamination orthogonal to that caused by swelling. The differences between the cycling-induced damage in both: (i) anodes and cathodes, and; (ii) fast and slow cycling are discussed. Finally, the model predictions are compared to microscopy images of nickel manganese cobalt oxide cathodes and a qualitative agreement is found.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,006 | 0,007 |
| Communication savante | 0,000 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,011 | 0,007 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,003 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; les deux têtes enseignantes s’accordent sur ce qui est montré ici.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».