全固态锂电池热安全性研究进展

随着液态锂电池的广泛应用,热失控现象时有发生,其热安全性成为亟待解决的问题。全固态锂电池以其优异的安全性显示出巨大的应用潜力。该文简要介绍了全固态锂电池的基本概念及组成结构,重点阐述了氧化物、硫化物以及聚合物固体电解质的最新研究进展,并对这3类全固态锂电池的热安全性差异进行了总结,包括固体电解质材料级别、固体电解质与活性材料或锂金属负极混合时界面级别以及全电池级别的热安全性。此外,锂枝晶现象对全固态锂电池安全性的影响仍不可忽视。目前针对材料和界面级别的热安全性研究众多,但全电池级别的研究较少,且多集中在小容量电池,针对全电池级别的热安全性仍需进一步探究。最后指出了未来高安全性全固态锂电池的商业化应用应着力于解决全固态锂电池中的关键界面问题以及锂枝晶问题。     

三缸内燃式水动力系统动力特性试验研究

研究了试验条件下三缸内燃式水动力系统在不同油门和转速组合下的动力性指标。通过多组重复性试验确定试验数据,建立了相应的万有特性曲线并与传统内燃机驱动柱塞泵系统进行了分析比较。结果表明,当曲轴转速为1500r／min时,系统容积效率降低,导致系统输出流量和有效功率先降低后升高,全工况条件下受油门开度影响不大。系统输出压力随转速变化缓慢,随着油门开度增加系统输出压力明显升高。全工况条件下系统输出压力相对改善18．78％-84．36％,系统输出流量全工况基本保持不变,系统有效热效率相对改善18．78％-84．36％。因此,相比传统内燃机驱动柱塞泵系统,三缸内燃式水动力系统有效动率在全工况条件下提升显著。     

一种虚拟样机技术的集成动力型水泵动力学仿真

采用三维建模软件SolidWorks和虚拟样机仿真软件ADAMS相结合的方法,建立三缸集成动力型水泵样机主体部分的动力学模型,对其进行动力学仿真并对仿真结果进行分析.仿真计算结果表明:集成动力型水泵活塞-压水柱塞组件的速度变化区间为-7.46～7.40m/s;加速度变化区间为-1481～781m/s2;曲轴速度波动系数为2.64%左右.动力学仿真计算结果为集成动力型水泵的优化和改进设计奠定了基础.     

内燃式水泵方案分析与设计

为解决传统的内燃机-柱塞式水泵组合系统存在的效率低、成本高等问题．采用将传统内燃机与柱塞泵工作原理、技术及结构集成的方法，研制出了一种直接利用内燃机活塞的直线往复运动实现泵水功能的内燃式水泵。根据其工作原理提出了分别采用液压蓄能器、组合弹簧和飞轮提供回程动力的3种设计方案，并采用评分法对其进行了分析评价和选择，根据选出的方案完成了结构设计。仿真计算结果表明，内燃式水泵与内燃机-柱塞式水泵组合系统相比输出功率、有效热效率全工况相对改善13％以上，燃油消耗率全工况相对改善12％以上。     

内燃式油压动力系统方案研究

提出了一种新型内燃式油压动力系统，该系统集成了内燃机与柱塞式液压泵技术。针对三种典型的内燃式油压动力系统，着重论述了系统方案、工作机理、工作特点及研发中的关键问题。     

基于ANSYS的某型压力容器静态与动态特性分析

针对压力容器容易发生强度失效和稳定失效等问题,本文基于ANSYS软件对某型压力容器的静态与动态特性进行研究,获取了其应力集中危险位置。在三维建模软件SolidWorks中,建立压力容器的三维几何模型,使用自由边划分中面进行网格划分,并给出了载荷及边界条件,将前处理完成的压力容器模型以cdb格式导入ANSYS软件中进行求解,并在空罐状态下对压力容器进行动力学特性分析。分析结果表明,该压力容器的静强度具有一定的余量,不会发生强度失效;在空罐状态下,压力容器筒体和封头容易发生共振,可以在筒体位置适当增加阻尼和约束,以加强其稳定性,或者在振型最大处增大厚度以提高刚度,防止和避免共振带来的危害。该研究保障了压力容器在操作工况下安全可靠。     

老化电池的放电性能与充放电产热特性

当前车用动力电池老化性能衰退问题日益凸显,动力电池老化后的性能受到了广泛关注.本文以18650型NCM811锂离子电池为研究对象,探究电池老化后的放电性能和充放电产热特性.为说明电池老化后的性能变化,以同型号新电池的对应性能参数作为参考量.开展了不同环境温度和不同放电倍率条件下电池的放电性能试验,得到电池放电电压曲线、...     

锂离子电池热失控仿真研究进展

锂离子电池作为常见的储能和动力装置在生产生活中得到了广泛应用,但其在滥用条件下会引发热失控,对其安全性的研究很有必要.热失控仿真因其独有的优势,成为研究锂离子电池热失控的重要手段.本文通过对近期文献的研究,从热失控仿真、热蔓延仿真以及热失控仿真的应用三个方面对热失控仿真的研究现状进行了总结.着重介绍了不同诱因(热滥用、机械滥用和电滥用)导致热失控的产热机理和仿真方法,电池组内热蔓延仿真的研究现状和如何抑制热蔓延以及对热失控预测方法的研究.当前的热失控模型已经具有较好的精确度,可以模拟出电池发生热失控时主要的放热副反应,但电池内部十分复杂,混合了化学反应和物理变化,相关参数难以测量和计算,因此锂离子电池热失控仿真还需进一步研究.     

氢燃料电池客车车架动态特性分析与优化研究

以氢燃料电池客车车架为研究对象,首先应用HyperWorks建立氢燃料电池客车车架的有限元模型,然后对车架进行无约束模态分析,得到车架前十阶固有频率及振型,并对车架进行频率响应分析,得到车架高应力区域的动力响应与振动频率的关系曲线。最后,根据车架动态特性分析结果,对车架进行参数化优化设计。结果表明:经过优化后的车架减重4.09%,在扭转工况下的最大应力为169MPa,最大变形为6.37mm,车架强度与刚度得到提高。车架的固有频率可以避开主要外部激励频率,从而避免共振现象的发生。车架频响分析动力响应峰值整体减小,尤其当频率在68～71Hz时,接近车架的第十九阶固有频率,车架位移响应曲线几乎失去共振峰,车架抗振性能增强。     

氢燃料电池客车车架多工况疲劳可靠性分析

以氢燃料电池客车车架为研究对象,首先应用HyperWorks建立12 m氢燃料电池客车车架的有限元模型,对车架的满载弯曲工况、扭转工况和急转弯工况进行静强度分析。然后根据车架静强度分析结果,利用nCode Design-Life建立车架疲劳分析五框图,定义载荷谱和材料疲劳特性参数。最后采用S-N静态疲劳设计方法对车架进行多工况疲劳可靠性分析。结果表明,在这3种工况下车架的疲劳可靠性均满足安全要求。