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
YUANYUAN1111完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
594关注了科研通微信公众号
2秒前
Merci发布了新的文献求助10
2秒前
清新的小土豆完成签到,获得积分10
2秒前
仁爱誉发布了新的文献求助10
2秒前
科研通AI2S应助joni采纳,获得10
2秒前
2秒前
3秒前
复杂黑夜发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
HCQ完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
彭于晏应助叶子采纳,获得10
3秒前
清竹发布了新的文献求助200
4秒前
平常心发布了新的文献求助10
4秒前
立军发布了新的文献求助10
4秒前
6秒前
福福完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
Akim应助jiang采纳,获得10
7秒前
陈高兴完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
liwhao完成签到 ,获得积分10
8秒前
瞿冷之发布了新的文献求助10
9秒前
漂亮思菱发布了新的文献求助10
9秒前
欧阳静芙发布了新的文献求助10
9秒前
仁爱思真完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
12秒前
13秒前
13秒前
Gulu_发布了新的文献求助10
13秒前
852应助百里烬言采纳,获得10
14秒前
14秒前
昏睡的白桃完成签到,获得积分10
15秒前
15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
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6503926
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8298465
关于积分的说明 17713313
捐赠科研通 5602767
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2919687
邀请新用户注册赠送积分活动 1896999
关于科研通互助平台的介绍 1758554