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
文静的寒松完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
周四一完成签到,获得积分10
1秒前
ines完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
SciGPT应助阿凡采纳,获得10
2秒前
nano_grid完成签到,获得积分10
2秒前
dengdengdeng完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
xiaojin完成签到,获得积分10
2秒前
顾守完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
科研通AI6.4应助里里采纳,获得10
3秒前
wanci应助firesquall采纳,获得10
4秒前
铁头霸霸完成签到 ,获得积分10
4秒前
研友_ZGDVz8完成签到,获得积分10
5秒前
WANGJD发布了新的文献求助10
5秒前
huang应助死磕采纳,获得10
5秒前
歪歪象完成签到,获得积分10
5秒前
勤劳的科研小蜜蜂完成签到,获得积分10
6秒前
WJ完成签到,获得积分10
6秒前
fan完成签到,获得积分10
6秒前
十月天秤完成签到,获得积分0
6秒前
ywindm完成签到,获得积分10
7秒前
Gyakuten完成签到,获得积分10
7秒前
畔畔应助raditivecooling采纳,获得30
7秒前
7秒前
秀丽雁风完成签到,获得积分10
8秒前
研友_ndDY5n完成签到,获得积分10
8秒前
张好好完成签到,获得积分10
9秒前
与可完成签到,获得积分10
9秒前
rrr完成签到 ,获得积分10
9秒前
青衫客完成签到,获得积分10
12秒前
灯灯完成签到,获得积分10
12秒前
fjq95133完成签到 ,获得积分10
13秒前
科研民工完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
于归故城完成签到,获得积分10
15秒前
王山完成签到,获得积分0
16秒前
高分求助中
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Animalia: Animal and Human Interaction in the Early Medieval English World (Exeter Studies in Medieval Europe) 400
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 7127186
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8778029
关于积分的说明 18555210
捐赠科研通 6707521
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3150646
关于科研通互助平台的介绍 2273098
邀请新用户注册赠送积分活动 2124974