Electrochemical-thermal Analysis of High Capacity Li-ion Pouch Cell for Automotive Applications
Notice bibliographique
Résumé
Latest regulatory trends implemented in order to limit emissions combined with research advances in alternative fuels have paved the road toward vehicle electrification. Major original equipment manufacturers (\\acrshort{OEM}s) have already marketed electric vehicles in large scale but apart from business strategies and policies, the real engineering problems must be addressed. Lithium-ion batteries are a promising technology for energy storage; however, their low energy density and complex electro-chemical nature, compared to fossil fuels, presents additional challenges. Their complex nature and strong temperature dependence during operation must be studied with additional accuracy, capable to predict their behavior. In this research, a pseudo two dimensional (\\acrshort{P2D}) electro-chemical model, coupled with a 3D thermal energy balance for a recent high capacity \\acrshort{NMC} pouch cell for automotive applications is developed. The electrochemical model with its temperature dependent parameters is validated at different temperatures and various discharge C-rates to accurately replicate the battery cell operational conditions. The sources of heat are distinguished and characterized via advanced electrochemical-modelling approach, in various battery operations and different thermal boundary conditions. For example, it was determined that the temperature rise during discharge at high C-rates, under natural convection, could result in thermal runaway, if managed incorrectly. Ohmic heat generation of current collectors and cell tabs is investigated and included. Hence, the thermal analysis provides insights on the current and voltage profiles causing the minimum thermal stress on the cell and the location of heat generation spatially and temporally during the battery discharge. Different modelling approximation of the cell are studied starting from the cell fundamental unit. This provides effective design considerations for the battery thermal management system (\\acrshort{BTMS}) to enhance performance, cycle life and safety of future electrified vehicle energy storage systems.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».