Objectif
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.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
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- sciences naturelles sciences chimiques électrochimie pile électrique
- sciences sociales géographie sociale et économique transport véhicule électrique
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- sciences naturelles informatique et science de l'information science informatique multiphysique
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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H2020-EU.1.3. - EXCELLENT SCIENCE - Marie Skłodowska-Curie Actions
PROGRAMME PRINCIPAL
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H2020-EU.1.3.2. - Nurturing excellence by means of cross-border and cross-sector mobility
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Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
MSCA-IF-EF-ST - Standard EF
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Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
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(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) H2020-MSCA-IF-2016
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La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.
CV4 8UW COVENTRY
Royaume-Uni
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.