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
康利文发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
炙热晋鹏完成签到,获得积分10
2秒前
dxl发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
ha完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
木日发布了新的文献求助10
3秒前
junmumu发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
Baldwin完成签到 ,获得积分10
4秒前
庐州月完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
XJH完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
MchemG应助怡然万声采纳,获得20
6秒前
程君发布了新的文献求助10
6秒前
liuzhuohao应助11213a采纳,获得10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
学学学发布了新的文献求助10
8秒前
kk完成签到,获得积分10
8秒前
任性小丸子完成签到,获得积分10
10秒前
nihao世界发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
11秒前
炙热晋鹏发布了新的文献求助10
12秒前
namseok发布了新的文献求助10
12秒前
dugu0010发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
所所应助程君采纳,获得10
13秒前
木日完成签到,获得积分10
14秒前
积极向上发布了新的文献求助10
15秒前
赘婿应助cdh采纳,获得10
15秒前
Lll发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
旺仔发布了新的文献求助10
16秒前
科研通AI6.4应助冬日采纳,获得10
17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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Resiliency Scale for Adolescents--Chinese Version 600
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 7320846
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8936476
关于积分的说明 18945721
捐赠科研通 6979193
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214642
关于科研通互助平台的介绍 2382378
邀请新用户注册赠送积分活动 2193876