Ziel
Lithium-ion batteries (LIB) are found in many applications such as consumer electronics, electric vehicles and airplanes. However, despite of the high safety standards being imposed, there have been many reported accidents as well as recalls by some manufacturers. Most accidents can be sourced to runaway reactions, which could happen if the LIBs are overheated or overcharged. Thermal runaway can cause rapid temperature rise in the LIB, resulting in excessive thermal stress in the electrodes and the separator, a permeable membrane placed between the anode and cathode. Such mechanical degradation can cause the fading of battery capacity, and in extreme cases result in cell rupture, releasing of flammable gases, fire and explosions.
The proposed research is aimed at analysing the thermal behaviour and structure response of LIB cells during charge and discharge cycles as well as abnormal conditions such as overcharging and under impact by a projectile. The cutting edge phase field model (PFM) will be combined with multi-physics finite element code COMSOL to analyse the deformation induced stresses induced by insertion of lithium in the electrodes under constraints and high temperatures as well as the resulting crack or microfracture in the electrode materials. The PFM is different from discrete fracture and continuum damage models and ideal for dealing with branch crack and multiple crack problems. The specific objectives of the research include:
- Investigate LIB cell temperature changes under abnormal conditions such as overcharging and under impact by a projectile.
- Implement the PFM in COMSOL to handle the electrochemical reaction on surfaces, phase interfaces and crack surfaces in lithium ion battery electrode particles.
- Validate the above with published results and new data to be generated by partner organisation.
- Investigate the combined effects of electrochemical, mechanical and thermal on LIB behaviour and performance.
- Final analysis and report.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften Elektrochemie elektrische Batterien
- Sozialwissenschaften Soziale Geografie Verkehr Elektrofahrzeug
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften anorganische Chemie Alkalimetalle
- Naturwissenschaften Informatik und Informationswissenschaften Informatik Multiphysik
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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H2020-EU.1.3. - EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions
HAUPTPROGRAMM
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H2020-EU.1.3.2. - Nurturing excellence by means of cross-border and cross-sector mobility
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
MSCA-IF-EF-ST - Standard EF
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) H2020-MSCA-IF-2016
Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigenKoordinator
Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
CV4 8UW COVENTRY
Vereinigtes Königreich
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.