低温高比能量锂离子电池研究

通过复配具有优异低温性能的钴酸锂和具有高比容量的NCA作为正极材料,同时采用高性能人造石墨为负极材料,并对电解液、电极材料粒径、涂敷量等参数进行优化,研制出具有优异低温性能的高比能量(218.7 Wh/kg)锂离子电池。在-40℃环境下,1 C恒流放电能够达到常温容量的80%以上;-50℃环境下,0.5 C放电(2.0 V)能够达到常温容量的70%以上,并在70℃搁置48 h后,仍具有较好的低温性能。     

一种新型的电池储能能量转换系统

研究了一种用于储能的T型三电平能量转换系统,该系统以三相桥式结构为电路拓扑,可实现能量在电池与电网间的双向流动。阐述了T型三电平变流器的工作原理和控制算法,设计了一台100 kW全数字控制实验样机,验证了理论分析的正确性。实验结果表明,该变流器系统功率因数可控,直流侧电压平衡,交流侧电压电流谐波小,满足储能系统的相关技术要求。     

氯化锌电池的一种新结构

本文提出了氯化锌电池的一种新结构,这种结构具有良好的密封效果和抗出水能力,半成品电池可以搁置较长时间而不会影响电性能,因而更能适应多变的市场需要。     

一种电池结构优化设计研究

电池产品在设计阶段非常重视结构的力学性能以及质量指标.利用ANSYS Workbench软件对一种热电池结构进行力学性能仿真评估,对出现的应力集中问题进行有限元分析与验证,找出设计薄弱环节,然后对结构进行了优化.采用ANSYS Workbench软件对其进行优化分析,给出结构设计的优化参数,提出了电池结构优化设计中应注意的问题.     

调节正负极质量比提高电容器比能量

以活性炭为电极材料组装有机体系电化学双电层电容器(EDLC),探讨了正、负极质量比对有机体系EDLC电容性能的影响.在LiPF6/EC DMC电解液中,活性炭正极的比电容与负极相同,但工作电位窗口小于负极,放电比容量低于负极.当m(正极):m(负极)=1.8:1.0时,电容器可在0～3.0 V内稳定工作,比能量达36.8 Wh/kg,比正、负极质量相等的EDLC的比能量高48%.     

漫谈提高铅蓄电池比能量的途径

限制铅蓄电池发展的主要缺点是其比能量低。金属铅及其化合物密度高,活性物质利用率低,以及导电板栅重量占电池总重量比例较大,这些是导致铅蓄电池比能量低的主要因素。讨论了如何从提高活性物质利用率和减轻板栅重量方面提高铅蓄电池的重量比能量。     

提高电动自行车蓄电池的比能量

目前电动自行车使用的铅酸蓄电池为12 V 10 Ah,其实际比能量(2 h率)仅30 Wh/kg,而铅布铅酸蓄电池可以达到43 Wh/kg(3 h率),采用材料Ebonex的双极式铅酸蓄电池有可能超过60 Wh/kg,接近MⅣNi电池的比能量,在铅酸蓄电池领域是前所未有的.     

浅析提高铅蓄电池比能量的方法

综述了曾经或者正在尝试的提高铅蓄电池比能量的方法,分析了这些方法的现状和特点,指出了提高铅蓄电池比能量的发展方向.     

提高全钒液流电池能量效率的研究进展

介绍提高全钒液流电池能量效率的研究进展,系统总结了影响全钒液流电池能量效率的内、外部关键因素,包括电堆关键材料、漏电电流及流体分配等,分析了上述关键因素的影响机制,同时提出了提高电池能量效率的改进方向.     

一种微网结构的能量管理策略仿真研究

介绍了微网的控制方法和能量管理策略,研究了微网能量管理控制,分析了孤网情况和并网情况下的能量管理策略,采用了PSCAD/EMTDC软件对在孤网情况下的负荷投切、负荷变化情况以及在并网条件下对各微电源输出功率发生改变时的情况进行了仿真分析,其结果验证了所提微网控制方案的有效性及可行性。     

NCA材料在大容量高比能量锂离子电池上的应用

为满足动力电源系统在电池大容量、高比能量方面的需求,开发了大容量高比能量锂离子单体电池,通过材料选型、配方优化、电极加工工艺改进以及电池减重设计等方面的研究,制备了容量200 Ah,质量比能量达到220 Wh/kg的单体电池,该电池在常温循环性能、低温放电性能等方面均表现优异,并通过了过充电、过放电、短路等安全性能测试,显示了良好的安全性能。     

聚苯胺堆积密度和电解液对Li-PAn电池比能量的影响

采用混合溶剂作电解液和对聚苯胺(PAn)电极加压,变换厚度以及扫描电子显微镜观察的方法,探讨了PAn的堆积密度和电解液与电池比能量的关系.实验结果表明,用加压的方法提高PAn的堆积密度,能有效地提高电池的质量比能量和体积比能量.但当堆积密度过高时,其质量比能量反而会随之下降.由电镜的观察知道,堆积密度较高的PAn电极,其孔隙较小,孔隙的分布也较均匀.对于堆积密度相同的PAn电极,厚度越小,其质量比能量就越大.另外,在碳酸丙烯酯(PC)加高氨酸锂(LiCl0_4)的电解液中,浓度为1.0mol/L的电池的质量比能量为一个极大值.浓度相同的条件下,在PC中加入等体积二甲氧基乙烷(DME)的混合电解液的电池与以PC为单一电解液电池相比,后者质量比能量的极大值只相当于前者的68%,后者的大电流放电性能也比前者的差很多.     

一种提高矩阵变换器电压传输比的有效途径

给出了一种提高矩阵变换器电压传输比的有效途径。通过非线性调制,矩阵变换器的电压传输比可以提高至1．053。仿真结果表明：在提高电压传输比至0．955,电机的性能满足一般调速要求。     

提高牵引用铅酸蓄电池比能量的尝试

探讨了提高牵引用铅酸蓄电池比能量的途径，并研究了一些改进的具体措施及今后努力的方向。     

一种基于简化能量比的直流线路故障区间定位方法

高压直流输电线路及其边界对故障暂态信号高频分量都有明显的衰减作用,这一故障特征被广泛运用于暂态保护,且有研究显示,相较于线路边界,长线路对故障暂态高频分量的衰减作用可能更大,为避免这种情况引起的保护误动,目前常用的故障特征提取方式为利用不同尺度的小波变换获取暂态信号能量比。但基于小波变换的暂态保护存在算法相对复杂,基波选取模式不统一等问题。因此提出一种新的比值算法,针对故障暂态信号中的能量比,用全电流代替低频分量,简化了直流线路故障信息处理过程,由此设计出了新的直流线路故障定位方法,并且利用该判据可直接实现故障极判断。在MATLAB中进行了大量仿真验证,证明该保护算法可以正确反映出故障特征,逻辑简单,并且能够迅速可靠动作。     

一种新型的能量路由器结构及其控制策略的研究

能量路由器作为能源互联网的核心装置,关乎可再生能源的有效消纳以及电网的安全可靠运行。针对现有能量路由器拓扑结构的不足,提出一种适用于多电压等级交直流电网互联的新型能量路由器。首先分析新型能量路由器的拓扑结构,针对不同部分提出相应的控制方法。输入级为模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)结构,对其施以虚拟同步电机控制策略,使系统的惯性与阻尼增强。输出级功率灵活调节,使下级电网可通过能量路由器为上级电网提供功率支撑,参与其一次调频。隔离级由双主动全桥(dual-active-bridge,DAB)模块经输入串联输出串联(input-series output-series,ISOS)与输入串联输出并联(input-series output-parallel,ISOP)混联构建,实现不同电压等级交直流电网的网域互联和电气隔离。然后,提出一种功率协调控制方法,在满足输出级所连电网功率需求的同时保证能量路由器的稳定运行。最后,基于PSCAD/EMTDC搭建系统仿真模型,验证了提出的新型能量路由器拓扑结构及控制策略的可靠性和有效性。     

一种机械再充式锌空气电池的结构

结合锌空气电池的反应原理,对原结构进行了重新设计,设计了一种水平放置的锌电板结构;该结构可以提高更换锌电极的效率,也可以方便地实现锌电极在生产线上的拆装.     

十八所研发出超高比能量锂-海水溶解氧电池

正近日,中国电科十八所的研究人员自主研发出了国内首只超高比能量锂-海水溶解氧电池。该电池比能量高达1 665.5 Wh/kg,这刷新了已有报道化学电池能量密度的记录。此前,国外有报道的最高电池比能量为1 300 Wh/kg,是由美国Poly Plus电池公司与日本OHARA公司合作研发的锂-海水电堆样机。金属锂电池一直是高能量电池研究的热点,采用水体系电解液的锂水电池已经成为当今高能电池的新兴研究方向之一。     

高比能量锂离子电池

通过电极集流体表面预处理、正极电极活性物复合和片状负极活性物应用等手段,制作了厚型电极和高能量密度锂离子电池。通过扫描电子显微镜法(SEM)和电池充放电测试方法考察了电极的形貌结构和电池的电化学性能。结果表明:383450型电池的容量可达880 mAh,能量密度达到504 Wh/L;1.0 C放电时,500次循环后的电池容量损失为20%左右。高能量密度电池进行10 V-1 C充电,不发生爆炸和燃烧。     

一种能克服液流电池局限性的水溶液液流电池

液流电池与传统电池的不同之处是,液流电池的电活性成分是以液体形式存在于电池本身之外的,从而使得这种电池能存储数量任意大的能量。因此,液流电池作为调节如风电或太阳能电力等间歇性电力来源的输出的一个潜在手段是具有吸引力的。但是大部分这种电池的一个重要局限性是电活性材料的丰度和成本。