软包锂电池在适当压力下的膨胀及寿命研究

电动汽车软包锂离子电池在构成模块成组时必不可少地需要一定的压力来固定约束电池,但是压力过大或过小会对电池造成一定的损害。通过对软包锂离子电池在恒压状态下进行充放电循环测试,分析实验数据并对比不同压强下的几个电池组,结果表明施加69 kPa的压强时有利于延长电池寿命。对比不同寿命阶段下电池的放电能力曲线,施加适当压力的电池即使经过2 000次循环依旧保持良好的放电能力,加压能让电芯接触更加紧密。通过观测一个单次循环中压力的变化,表明电池充电时膨胀,放电时恢复。同时通过实验数据表明不同寿命阶段电池各个部位的膨胀程度也不同,负极近极耳端膨胀比较明显,负极膨胀是影响电池膨胀的主要因素,电池内部的不可逆膨胀主要发生于寿命前中期,经2 000次循环后电池厚度膨胀了2.7%。     

锂电池模组膨胀位移分析方法

为了解决锂电池模组膨胀后期尺寸超标的问题,提出了一种膨胀位移分析方法。定义了核心部件的尺寸,确保电芯安装的预紧力。重构结构模型,消除了预紧力对仿真结果的影响;分析了生命末期(EOL)状态下的应力和膨胀位移,结果满足系统的边界要求。搭建了膨胀位移测试平台,按照1 C/1 C循环工况,测试模组的膨胀位移,结果表明：模组膨胀位移5.028 mm小于仿真的分析值,满足系统边界的要求。     

锂电池充放电模型及关键参数影响研究

建立了锂电池充放电模型,并在Matlab上形成锂电池模型库,改变关键参数,分析锂电池中各参数对充放电曲线的影响,通过调整锂电池模型中的关键参数提高模型精度。最后,以天康TKLD-48 V/52 Ah系列锂电池实际充放电数据为例,将仿真曲线与实际充放电曲线对比,计算出模型的绝对误差小于3%,符合需求。     

压力对膨胀土遇水膨胀的抑制作用

在压缩仪上对不同干密度的膨胀土进行分级浸水增湿和一次性浸水饱和膨胀变形试验,测试了试样在浸水前后不同压力下膨胀变形量的变化过程;初步分析压力抑制膨胀土遇水膨胀的变化规律,并给出通过干密度来初步估算膨胀压力,进而估算膨胀率的线性公式。     

列尾装置用三元锂电池特性研究

根据电池实际使用要求,对列尾装置用三元锂电池进行了一系列实验。基于实验结果对电池的充电特性和在不同放电温度下的放电特性进行了详细研究和分析,对电池的使用提出了建议。实验表明:温度对电池的放电容量有影响,低温会使电池的放电容量减少,但仍远高于电池出厂要求,电池充放电特性优良。     

梯次利用锰酸锂电池充放电特性研究

以梯次利用锰酸锂电池为实验对象,搭建储能电池测试平台,开展了恒压充电电压、恒流充电电流、恒功率充放电、环境温度等对电池组容量、内阻、电压一致性的影响实验研究.实验结果表明,将单体电池恒压充电截止电压设置在高于电池充电平台电压0.2V时,可以在较少时间获得较大充电总容量;在相同的充放电截止电压下,恒流充电电流越大,电池组...     

电化学储能电站用磷酸铁锂电池电性能及电极材料理化性能分析

为优化储能电站电池充、放电运行维护策略,对储能电站用磷酸铁锂电池在恒功率P、2P、4P下进行充、放电性能试验,拆解后对电极材料进行扫描电镜形貌测试、X射线衍射测试、电感耦合等离子光谱测试。结果表明,随着充、放电功率增大,电池完成充、放电循环时间变短,内阻变大,电池有效充、放电容量变小;4P功率下电池正极的磷酸铁锂颗粒有明显的裂纹,负极表面的Fe、P、S等元素质量分数偏高;循环充、放电到一定次数后,电池开始老化,出现FePO4相;大功率充、放电使负极材料中锂元素质量分数升高,正极锂元素质量分数与功率呈反比关系,加速电池的老化。储能电站实际运维中,对电池宜采用低功率的充、放电策略,可有效提高电池使用寿命及安全可靠性。     

高镍三元正极锂电池循环衰减分析

本研究专注于高镍三元正极锂电池循环性能的试验,先通过循环测试,得到该电池的容量衰退结果,之后用容量增量分析法对不同循环次数后的电池进行容量增量分析,预估其容量衰减原因,最后对循环后的电池进行拆解,分析电池正负极结构和表面元素组成后进一步确认电池的衰减原因.     

热氧老化对辐照三元乙丙橡胶密封材料性能影响及寿命评估

研究了热氧老化对辐照后三元乙丙橡胶（EPDM）材料性能的影响,并通过分析压缩永久变形率随时间的变化规律,对其理论使用寿命进行评估。结果表明：随着老化时间不断增加与老化温度不断升高,辐照后的EPDM老化越来越严重,羰基含量越来越高,压缩永久变形与压缩应力松弛越来越大;扫描电镜结果表明,老化过程中EPDM降解严重;利用阿伦尼乌斯方程计算得出,辐照后的EPDM在50℃条件下的理论寿命为7.58年。     

荷电状态对锂离子电池电化学性能的影响研究

以LiNi0.6Co0.2Mn0.2O为主要正极材料制备锂离子电池,通过循环伏安法、电化学阻抗谱和恒电流间歇滴定技术研究了过充状态、过放状态和正常使用条件下锂离子电池电化学参数变化规律。结果表明,锂离子电池在过充、过放时,固体电解质界面(SEI)膜遭到破坏,电荷转移和离子扩散难度增加,电池整体电阻增大,安全性降低;然而,以恒电流间歇滴定方式将电池过充到4.5 V时,电池正、负极材料结构的改变具有可逆性,电池可以恢复到正常状态;将电池过放至2.5 V后,正极或负极材料的结构遭到严重破坏,该破坏过程不可逆。该项研究结果对于明确荷电状态对电池整体性能的影响、开发新型电池检测技术并进行电池安全设计具有重要意义。     

锂电池防过充性能与CHB材料关系的计算机分析

研究锰酸锂电池防过充性能与电解液中添加环己基苯(CHB)之间的关系,对加入CHB后电池的容量及循环性能的变化情况进行分析。为了确定添加剂防过充的机理,通过扫描电镜、红外光谱结合计算机图像对电池正极的表面形貌及产物进行分析。研究结果表明,CHB的防过充机理为阻断机理,向电解液中加入CHB的质量分数为2%时,电池的耐过充性能可明显提高,在3 C/10 V的极端条件下电池不会发生起火及爆炸等现象,当循环100周后,其容量保持率仍高达93.45%。     

软包装锂离子电池的高倍率放电性能

以额定容量为1 100 mAh的063465型软包装锂离子电池为研究对象,研究了电池结构,正极活性物质与导电剂、粘结剂的配比,板板的面密度、压实密度等因素对锂离子电池高倍率放电性能的影响.制备的实验电池以15 C大电流放电,电压平台为3.5 V,循环220次(15 C放电),容量保持率为87.0%.     

锰酸锂晶体显微结构对电池电气性能的影响

介绍了不规则锰酸锂、球形锰酸锂和单晶锰酸锂三种不同形貌锰酸锂的合成工艺。采用显微图像测试方法对样品形貌及结构进行测试,研究它们的性能。对分别使用三种锰酸锂作为原材料制备而成的纽扣电池、软包电池进行电池循环、差热分析法(DTA)等测试,分析材料形貌在材料结构和热稳定性方面的作用。测试结果表明,单晶锰酸锂(LMO)综合性能最佳,尤其循环性能和热稳定性;不规则LMO各项性能指标均表现不佳;球形LMO多数性能指标居中,除倍率放电能力最优。     

活性材料汽车动力锂电池制作工艺及性能

主要以聚乙烯为隔膜,锰酸锂(Li Mn2O4)、钛酸锂(Li4Ti5O12)为电池正负极的活性物质制备得到12 Ah软包装锂离子电池。通过选择合适的电解液配方及电极材料,并对制作工艺优化后制备可得实验电池。在1.6~2.8 V下对电池进行充放电实验发现,常温下以4.00 C循环5 000次时,电池的容量保持率仍大于96%;以0.50 C放电时,高温下其容量约为常温下的108.0%;最高脉冲放电比率为2 238 W/kg。     

锂离子蓄电池铝壳合金成分对电池性能的影响

对锂离子蓄电池中电池壳的合金含量进行了研究,发现电池壳中不同的合金含量对电池性能的影响不同.对合金含量不同的三种电池,分别测定电池的鼓胀量、容量、电池内阻、放电曲线和循环寿命曲线,通过比较得出结论:在一定范围内,Cu和Mg的含量影响电池鼓胀,也进一步影响电池性能,0.14%Cu和0.26%Mg的合金含量比较合适,值得推荐.     

多路氢镍电池充放电循环检测系统

针对质量监督部门对氢镍电池的质量检测和电池厂家对于电池的研发,设计了一种氢镍电池充放电循环检测系统。系统采用了STM8单片机作为电子控制单元核心,对氢镍电池的各个参数进行采样汇总并用计算机进行储存、绘图等工作。重点对电流电压采样电路、信号调理电路、恒流控制电路、供电电路等进行了设计和研究。并对下位机和上位机的软件提出了实现的方法。实验证明,系统能够按照国家标准检测氢镍电池,且运行长期稳定。     

锂离子电池高倍率放电性能研究

对锂离子电池高倍率放电性能进行了研究。发现电池设计对锂离子电池放电性能具有较大的影响,设计了一种新型的锂离子电池的电极。研究了电极活性物质与导电剂、粘结剂的配比,电极片的面密度、压实密度对锂离子电池高倍率放电性能的影响,通过实验研究得到了一种高倍率放电性能良好的锂离子电池,该电池放电容量高,放电平台平滑,平台电压较高,循环性能较好,且电池放电时表面温度不高。分析锂离子电池高倍率放电循环曲线时发现了放电容量变化的一个规律,给出了针对锂离子电池高倍率放电的一种充、放电制度。     

一种商品化锂锰氧化物的物理化学特性

使用ICP、SEM、XRD、CV和EIS等方法 ,研究一种商品化的锂离子电池用锂锰氧化物的一些物理化学性能。结果表明 :这种锂锰氧化物主要含有锂、锰外 ,还含少量铝 ;其晶体结构属于尖晶石型 ,晶胞常数a =0 82 2 6nm ,比标准锂锰氧化物 (LiMn2 O4 ,a =0 82 48nm)小 ;该氧化物为球形颗粒 ,平均粒径为 5 0 μm ;模拟电池正极的初始放电容量为14 1mAh/g ,接近理论值 ( 14 8mAh/ g) ,但其容量下降较快 ,2 0次循环后容量下降 5 1% ;随着循环次数的增加 ,锂离子在正极混合物中的扩散系数愈来愈小。