Effects of a Separator on the Electrochemical and Thermal Performances of Lithium-Ion Batteries: A Numerical Study

分离器(采油) 电解质 多孔性 电化学 材料科学 锂离子电池 传质 分析化学(期刊) 离子 传热 内阻 化学 复合材料 化学工程 电池(电) 电极 色谱法 热力学 功率(物理) 有机化学 物理化学 工程类 物理
作者
Yifu Li,Zhongchao Tan
出处
期刊:Energy & Fuels [American Chemical Society]
卷期号:34 (11): 14915-14923 被引量:16
标识
DOI:10.1021/acs.energyfuels.0c02609
摘要

Battery separator is a crucial component of a lithium-ion battery (LIB); it affects the battery performance. However, the effects of the separator on commercial cylindrical LIBs have not been well studied using computational models. This paper presents a numerical study on the effects of separator design on the LIB performance. We developed a two-dimensional electrochemical-thermal coupled model for a 38120-type LiFePO4 LIB. Model results showed that separator thickness strongly impacted battery energy density: the battery energy density dropped from 148.8 to 110.6 W h/kg, while the separator thickness increased from 5 to 100 μm. In addition, the mass transfer resistance of the separator increased with decreasing separator porosity, resulting in increased electrolyte concentration gradient. However, the correlation between separator porosity and electrolyte concentration gradient indicated that a separator porosity of 80% or greater contributed little to the resistance to mass transfer. Furthermore, the battery temperature rise and temperature difference dropped when both the separator thermal conductivity and heat capacity increased to 1 W m–1 K–1 and 3500 J kg–1 K–1, respectively.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
哭泣朝雪完成签到,获得积分10
刚刚
yiyi完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
刚刚
1秒前
1秒前
1秒前
mys完成签到,获得积分10
1秒前
241867825发布了新的文献求助10
1秒前
3秒前
3秒前
3秒前
KKKK完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
伍六七完成签到,获得积分10
4秒前
大个应助巧克力圣诞采纳,获得10
4秒前
卢雨生发布了新的文献求助10
4秒前
kjikji发布了新的文献求助10
5秒前
三三椋椋发布了新的文献求助10
5秒前
张张发布了新的文献求助10
5秒前
吴大打完成签到,获得积分10
6秒前
Liuxinyiliu完成签到,获得积分10
6秒前
大个应助伊卡洛斯采纳,获得10
7秒前
吴彦祖发布了新的文献求助10
8秒前
美好的涑发布了新的文献求助10
8秒前
脑洞疼应助左丘傲菡采纳,获得10
8秒前
英俊的铭应助舒心初晴采纳,获得10
8秒前
8秒前
浮游应助席成风采纳,获得10
9秒前
年轻秀发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
武状元发布了新的文献求助10
9秒前
archieeee完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
18902319112关注了科研通微信公众号
11秒前
传奇3应助rat采纳,获得10
12秒前
wanci应助伏尾窗的猫采纳,获得30
12秒前
12秒前
王志涛发布了新的文献求助10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Zeolites: From Fundamentals to Emerging Applications 1500
Architectural Corrosion and Critical Infrastructure 1000
Early Devonian echinoderms from Victoria (Rhombifera, Blastoidea and Ophiocistioidea) 1000
Hidden Generalizations Phonological Opacity in Optimality Theory 1000
By R. Scott Kretchmar - Practical Philosophy of Sport and Physical Activity - 2nd (second) Edition: 2nd (second) Edition 666
Energy-Size Reduction Relationships In Comminution 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4940451
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4206580
关于积分的说明 13074753
捐赠科研通 3985154
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2182031
邀请新用户注册赠送积分活动 1197696
关于科研通互助平台的介绍 1110012