The impact of multi-layered porosity distribution on the performance of a lithium ion battery

多物理 多孔性 材料科学 磷酸铁锂 电池(电) 阴极 电极 恒流 锂离子电池 复合材料 发热 比能量 电化学 电流(流体) 功率(物理) 电气工程 化学 热力学 有限元法 结构工程 工程类 物理化学 物理
作者
Elham Hosseinzadeh,James Marco,Paul Jennings
出处
期刊:Applied Mathematical Modelling [Elsevier BV]
卷期号:61: 107-123 被引量:46
标识
DOI:10.1016/j.apm.2018.04.001
摘要

This study investigates the impact of a multi-layered porosity profile on the electrical and thermal performance of a lithium-ion battery. Consideration is given to key attributes of the battery, namely its specific power and energy and the temperature distribution that may generated throughout the cell under electrical load. The COMSOl Multiphysics software tool has been employed to develop a 3D electrochemical–thermal model of a commercially available 10 Ah lithium iron phosphate cell. Through an extensive simulation study, for a fixed value of active material, the impact of varying the porosity profile across both the thickness and height of the electrode has been studied. For each case study, the distribution of reaction current and the corresponding localised state of charge and temperature profile are quantified for a constant current discharge of 5C. Simulation results highlight that a multi-layered porosity distribution across the thickness of the electrode has the potential to yield superior battery performance compared to when the porosity is varied along the electrode height. Moreover, the total heat generation within the cathode may be reduced by up to 14% compared to a Reference Case, along with 0.33% and 0.44% improvement in the specific energy and power, respectively.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
wlgxd完成签到,获得积分10
刚刚
让我想想完成签到,获得积分10
刚刚
研研发布了新的文献求助10
1秒前
淡淡的士晋完成签到,获得积分10
1秒前
科研通AI6.3应助哲别采纳,获得10
2秒前
Akim应助我劝告了风采纳,获得10
5秒前
科研通AI6.4应助Ace采纳,获得10
5秒前
00完成签到,获得积分10
6秒前
今后应助Adler采纳,获得10
6秒前
123发布了新的文献求助30
7秒前
溪水完成签到 ,获得积分10
7秒前
9秒前
柒玖完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
Anaero完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
14秒前
学术版7e发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
16秒前
20秒前
21秒前
lihua发布了新的文献求助10
21秒前
Ace完成签到,获得积分10
22秒前
李爱国应助踏实乘云采纳,获得10
22秒前
25秒前
123完成签到,获得积分10
25秒前
ddddd发布了新的文献求助30
26秒前
银匠完成签到,获得积分10
28秒前
科研通AI6.2应助11采纳,获得10
28秒前
29秒前
臣静的猫完成签到,获得积分10
29秒前
30秒前
aalwayss发布了新的文献求助10
30秒前
思源应助卡卡采纳,获得10
31秒前
科研通AI6.4应助bin采纳,获得10
31秒前
深渊晾衣杆完成签到,获得积分10
31秒前
搜集达人应助独特的凡采纳,获得10
32秒前
JamesPei应助如鱼饮水采纳,获得10
33秒前
ddddd完成签到,获得积分10
34秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7292866
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8911753
关于积分的说明 18866006
捐赠科研通 6959818
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3209678
关于科研通互助平台的介绍 2379181
邀请新用户注册赠送积分活动 2185672