این گره به عنوان یک گره فرعی برای گره های الکترود متخلخل و گره های مواد الکترود متخلخل اضافی در رابط باتری لیتیوم-یون و باتری با رابط های رابط الکترولیت باینری موجود است . گره فقط در صورتی قابل مشاهده است که Intercalating Particles در گره والد انتخاب شده باشد.
تنظیمات گونه
غلظت اولیه گونه cs ,init (واحد SI: mol/m 3 ) توسط حل کننده استفاده می شود و می تواند برای تعیین وضعیت اولیه شارژ الکترود استفاده شود.
حداکثر غلظت گونه‌ها cs ,max (واحد SI: mol/m3 ) حداکثر غلظت ممکن غلظت درون‌ماده را مشخص می‌کند. مقدار توسط واکنش الکترود متخلخل زمانی که نوع بیان جنبشی روی Lithium Insertion تنظیم شده باشد استفاده می شود .
ویژگی های انتقال ذرات
مدل انتقال غلظت گونه‌ها، مدل انتشار را برای گونه‌های درگیر در ذرات الکترود مشخص می‌کند.
قانون فیک و بیکر-وربروژ هر دو یک بعد اضافی را اضافه می کنند، تعریف شده در حوزه الکترود متخلخل، که در آن یک معادله انتشار به منظور حل برای توزیع غلظت در امتداد عمق در یک ذره واحد از الکترود اعمال می شود. حمل و نقل در بعد اضافی توسط Ds نفوذ میانی تعریف می شود (واحد SI: m2 / s).
قانون فیک، شار مولکولی گونه های درهم را به عنوان حاصلضرب ضریب انتشار و گرادیان غلظت تعریف می کند. مدل‌های بیکر-وربروژ یک تصحیح به ضریب انتشار بر اساس پتانسیل تعادل ، Eq ، واکنش میان‌افزایی اضافه می‌کنند. این پتانسیل در پتانسیل تعادل تعریف شده استبخش زیر به طور کلی، مدل بیکر-وربروژ در ثبت نرخ‌های حمل و نقل وابسته به بار و پدیده‌های مرحله‌بندی بهتر است، در حالی که قانون فیک ممکن است از نظر عددی پایدارتر باشد. توجه داشته باشید که مقادیر پارامتر انتشار از کتابخانه مواد به طور کلی با فرض قانون فیک تخمین زده شده است و ممکن است هنگام تغییر به Baker-Verbrugge کاهش یابد.
برای فرض کردن غلظت ثابت در امتداد عمق ذره، از هیچ گرادیان فضایی استفاده نکنید. هیچ گرادیان مکانی به طور قابل توجهی بار محاسباتی مدل را کاهش می دهد.
هندسه در بعد اضافی یک بعدی است و با نوع ذرات ( کره ها (پیش فرض)، سیلندرها ، یا فلیک ها ) همراه با فاصله میانگین ذرات مرکز-سطح r p تعریف می شود .
از حداقل و حداکثر حالت شارژ الکترود ، SOC min (بدون ابعاد) و SOC max (بدون ابعاد) برای تعیین یک پنجره وضعیت شارژ اسمی برای الکترود استفاده کنید . این مقادیر همراه با گره Initial Cell Charge Distribution برای تعریف حالت اولیه شارژ سلول استفاده می شود.
گسسته سازی ذرات
اگر بدون شیب فضایی در قسمت تنظیمات انتقال ذرات انتخاب شده باشد ، این بخش در دسترس نیست .
از این تنظیمات برای کنترل توزیع مش و ترتیب عنصر بعد ذرات اضافی استفاده کنید.
توزیع های از پیش تعریف شده، توالی ریشه مربع یا مکعب ، توزیع های مش با شبکه متراکم تر به سمت سطح ذره ایجاد می کند.
گزینه استفاده از مونتاژ سریع در ابعاد ذرات روش جایگزینی را برای جمع آوری معادله انتشار در بعد ذره فعال می کند که ممکن است زمانی که تعداد عناصر مش در بعد سلول باتری به اندازه تعداد عناصر باشد، زمان محاسبه را کاهش دهد. در بعد ذرات (این مورد معمولا برای مسائل 1 بعدی است). هنگامی که گزینه مونتاژ سریع فعال است، امکان پس پردازش غلظت ذرات جامد در امتداد بعد ذره وجود ندارد و ضریب انتشار در ذره نمی تواند در امتداد عمق ذره تغییر کند. همان معادلات بدون توجه به روش مونتاژ حل می شوند.
اگر مدل انتقال غلظت گونه های بیکر-وربروژ فعال باشد ، گزینه مونتاژ سریع در دسترس نیست .
گرمای اختلاط
اگر بدون شیب فضایی در تنظیمات انتقال ذرات انتخاب شده باشد ، یا اگر استفاده از مونتاژ سریع در بعد ذرات در زیر گسسته سازی ذرات فعال باشد ، این بخش در دسترس نیست .
شامل گرمای اختلاط، منبع گرمایی را تعریف می‌کند که به‌عنوان گرادیان آنتالپی مولی ضربدر شار مولی گونه‌های درون‌گیر تعریف می‌شود، آن را روی ذره ادغام می‌کند و آن را به متغیر منبع حرارت کل در حوزه اضافه می‌کند. آنتالپی مولی بر اساس پتانسیل تعادل واکنش درج است که در زیر تعریف شده است.
منبع حرارت معمولاً هنگام اتصال رابط باتری به رابط انتقال حرارت با استفاده از گره گرمایش الکتروشیمیایی استفاده می شود .
گرمای اختلاط معمولاً نسبت به سایر منابع گرمایی در باتری، مانند گرمای ژول در الکترولیت یا گرمای واکنش‌ها، کم است.
پتانسیل تعادل
این بخش پتانسیل تعادل واکنش بینابینی را تعریف می‌کند، Eq (واحد SI: V)، که در صورت امکان توسط بخش خصوصیات انتقال ذرات و گرمای اختلاط استفاده می‌شود .
استرس و فشار
اگر بدون شیب فضایی یا نوع ذرات Flakes در قسمت تنظیمات انتقال ذرات انتخاب شده باشد ، یا اگر استفاده از مونتاژ سریع در بعد ذرات در ذرات گسسته سازی فعال باشد ، این بخش در دسترس نیست .
هنگام مدل‌سازی انتشار در ذره، می‌توانید کادر تیک محاسبه تنش و کرنش را برای محاسبه تعداد متغیرهای مربوط به تنش و کرنش در ذره فعال کنید. متغیرها بر اساس مقادیر مدول یانگ و نسبت پواسون و تغییر حجم نسبی ذره هستند. تغییر حجم نسبی معمولاً به غلظت در ذره بستگی دارد.
همچنین به تنش و کرنش در ذرات درهم تنش در فصل تئوری زیر مراجعه کنید.
 | استرس ناشی از انتشار در باتری لیتیوم یونی : مسیر کتابخانه برنامه Battery_Design_Module/Batteries,_Lithium-Ion/stress_induced_Diffusion |
