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
刚刚
ZXCVB完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
ding5完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
万声完成签到 ,获得积分10
2秒前
711moiii发布了新的文献求助10
4秒前
whuhustwit发布了新的文献求助10
4秒前
micor完成签到 ,获得积分10
5秒前
Conley发布了新的文献求助10
5秒前
Wangxiyao完成签到,获得积分20
5秒前
愉快的真应助Obliviate采纳,获得10
5秒前
Barid发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
橘猫完成签到 ,获得积分10
7秒前
9秒前
淡定无施发布了新的文献求助10
9秒前
Lygnay.完成签到,获得积分10
10秒前
hahajiang发布了新的文献求助200
11秒前
缘欲尘殇完成签到,获得积分10
11秒前
大知闲闲应助留白采纳,获得10
12秒前
天际发布了新的文献求助10
13秒前
坚定的蜗牛完成签到,获得积分10
16秒前
初晨发布了新的文献求助10
17秒前
CH发布了新的文献求助10
18秒前
liumu完成签到,获得积分10
19秒前
不知完成签到 ,获得积分10
19秒前
20秒前
白马非马完成签到,获得积分10
21秒前
Crystal完成签到 ,获得积分10
22秒前
阿瑞发布了新的文献求助10
23秒前
25秒前
26秒前
26秒前
桐桐应助qqqq_8采纳,获得10
27秒前
27秒前
Dd完成签到,获得积分10
27秒前
木木完成签到 ,获得积分10
29秒前
Ankle完成签到 ,获得积分10
29秒前
咖喱羊完成签到 ,获得积分10
29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
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2500
Roms fliessende Grenzen : Archäologische Landesausstellung Nordrhein-Westfalen 1000
Atlas of Aligner Treatment and Planning A Case-Based Approach 1000
Geist der Kunst und Kultur 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
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 7425791
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9028868
关于积分的说明 19233156
捐赠科研通 7054357
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3235704
关于科研通互助平台的介绍 2399165
邀请新用户注册赠送积分活动 2218285