锂离子蓄电池温度场仿真分析

近年来,锂离子蓄电池得到了飞速发展和广泛应用。但是,锂离子蓄电池使用时的发热问题不仅会严重影响锂离子蓄电池的性能和寿命,而且存在安全隐患。因此提出利用有限元软件Ansys10.0对ICR65/400型锂离子蓄电池在其工作时温度场的分布情况进行仿真分析,并讨论了不同的放电速率和表面传热系数对锂离子蓄电池内部温度场分布的影响。结果显示,不同的放电电流和表面传热系数对电池内部温度的分布有着明显的影响。     

锂/亚硫酰氯电池内阻与容量之间的关系

对ER14250型锂/亚硫酰氯(Li/SOCl2)实体电池(3.6 V/1.2 Ah)不同放电状态下的电池内阻进行测试,结果表明,放电过程中电池放电容量小于0.8 Ah之前,电池内阻几乎没有变化,放电容量达到0.8 Ah时.电池内阻开始明显增大,所以通过测量电池内阻变化有可能预测约30%(0.4 Ah)的剩余容量.碳包孔隙体积及活性表面的减少、电解液导电能力的减小、反应产物SO2气泡的存在,是影响电池内阻变化的重要因素.     

水下航行器电池舱段温度场数值模拟

针对水下航行器电池舱段中电池组的发热问题,建立了电池舱段热量传递控制方程,利用ANSYS Workbench13.0软件仿真分析电池舱段温度场分布情况和电池舱段内部电池组模块温度随时间的变化关系。结果显示:水下航行器航速不会影响电池舱段温度场分布,单体电池放电电流和传热介质导热率是影响电池舱段温度场分布的主要因素。     

锂亚硫酰氯电池的高温性能研究

研究了高温状态下锂亚硫酰氯(Li/SOCl)电池的开路电压、工作电压平台、倍率放电性能、电压滞后及放电安全性.以相同电流放电,工作温度越高,工作电压平台越高;随着放电电流的增加,工作电压平台降低,放电容量下降;工作温度和电池形变对电池输出容量的影响较大;高温有利于减缓甚至消除电压滞后;电池的最高工作温度不宜超过150℃.     

ER14250电池在智能电能表中电量保持研究

锂亚硫酰氯电池ER14250具有比能量高、使用寿命长等优点,广泛应用于智能电能表中。其作为记忆备份和时钟电源,工作电流通常在5~20 m A。电池电量保持研究对智能电能表的正常使用和后期失效故障分析具有重要意义。以电化学反应基础为依据,测量不同放电深度脉冲电压的变化值,通过数据模拟,建立了脉冲电压与剩余电量的数学模型,从而判断电池剩余电量。     

动力锂离子电池放电热模拟分析

动力锂离子电池放电过程中的热安全性问题是电动汽车必须解决的关键问题。通过实验得到了单体电池的内阻随SOC的关系曲线和正负极耳内阻,计算了电池沿各个方向的导热系数和放电过程中的热生成速率,建立三维电池热模型,得出电池的热分布。由1 C放电1 h后电池的热分布来分析电池的热行为,同时验证了模拟结果的准确性,并模拟了不同表面对流传热系数条件下对电池内部散热的影响。结果显示提高电池表面对流传热系数可以提高电池散热能力。     

动力锂离子电池温度场热分析

为了更好地掌握锂离子电池放电时电池内部温度场的分布,对电池放电时产生的热量进行管理,建立了锂离子电池放电时的数学物理模型。利用热分析软件Ansys,以ICR65/400型锂离子电池为例,建立了电池的二维热模型,对电池放电时的温度场进行了仿真分析。模拟了电池内部不同热生成率及电池与外界环境不同换热方式时,电池内部温度场及最高温度的分布,并分析了电池内部热生成率及辐射换热对电池内部温度场分布的影响。结果显示,电池内部最高温度及温度场的分布与电池热生成率、电池换热方式有很大关系。在自然对流换热方式时,辐射换热散发的热量占全部热量的5.6%~17.9%。而在强制对流换热时,辐射换热散发的热量几乎可以忽略不计。     

车载锂离子电池放电性能影响因素研究

通过可控温湿度实验箱和放电电流控制器模拟锂离子电池在实际应用中可能遇到的不同工作环境,对单体LiFePO4锂离子电池进行了放电实验,对电池工作电压、放电时间和放电量等工作特性进行了分析,得出电池放电性能随放电电流、温度和湿度变化的规律。其中放电电流对电池放电性能影响最大,环境湿度影响不大。综合分析可知,有效地控制锂离子电池的工作环境,可提高电池的放电性能,改善电动汽车的动力性和续驶里程。     

电动自行车用锂离子电池组温度试验研究

温度是影响锂离子电池组使用的重要因素。以电动自行车用18650型镍钴锰酸锂离子电池组为试验对象,研究分析了不同电流、不同温度下充放电试验过程中特征单体电池表面、保护装置核心元件MOSFET的温度变化情况。试验结果表明电动自行车用锂离子电池组在正常工作电流条件下使用时,电池组内部特征单体电池和电池保护装置的温差较小,但在最大工作电流下使用时,电池保护装置的温升较高,且超过电池的正常工作温度。因此,电池组内部宜加入辅助散热装置,增强使用安全性。     

磷酸铁锂粒径对低温放电性能的影响

研究了不同粒径磷酸铁锂在25 ～-20℃温度范围内的放电性能,并利用交流阻抗分析了电池阻抗随温度的变化.结果表明,随着温度的降低,锂离子电池的放电性能显著降低.粒径小的磷酸铁锂材料具有较高的放电容量、放电平台.电化学阻抗图谱(EIS)显示,在25 ～0℃温度范围内,溶液电阻(Rsoi)和SEI膜电阻(Rsei)变化不大,对电池低温性能的影响较小;而电荷传递电阻(Rct)随着温度的降低而显著增加;在相同的温度下,粒径小的磷酸铁锂Rct较小.随着温度的降低至0℃,粒径大的磷酸铁锂,Rct随温度的变化较大.     

改善Li/SOCl2电池性能的方法

Li/SOCl2电池在应用中主要存在电压滞后和安全性能方面的问题,这影响了它的商业化应用.对近年来改善Li/SOCl2电池的电化学性能、安全性能及电压滞后等方面的工作进行了综述.     

Li-B合金用作Li/SOCl_2电池负极材料

研究Li-B合金作为负极对锂(Li)/亚硫酰氯(SOCl_2)电池性能的影响。采用Li-B合金可提高Li/SOCl_2电池的工作温度范围,最高工作温度为250℃,且电池在150℃以上时以0.1 C倍率工作,电压平台不低于3.6 V;SEM分析表明:金属锂表面由丝状团簇的锂所组成,Li-B合金由Li_7B_6和Li共同组成;同步热分析表明:Li-B合金具有更好的热稳定性;电化学阻抗谱测试表明:与Li负极相比,Li-B合金负极具有较大的传荷电阻,即具有较低的反应活性。     

采用PI/PTFE复合隔膜的Li/SOCl_2电池的性能

制备了一种具有超薄、高吸液率和良好热稳定性的Li/SOCl_2电池用聚酰亚胺(PI)/聚四氟乙烯(PTFE)复合隔膜。通过SEM、同步热分析(STA)、吸液率及恒电流放电等方法,研究PI、玻璃纤维(GF)和PTFE隔膜的结构、热稳定性和吸液性能,以及复合隔膜对Li/SOCl_2电池输出电压的影响。相对于采用GF/GF隔膜的电池,采用PI/PTFE复合隔膜的电池输出电压提升了0.130 V,热生成速率降低了39.4%。     

鱼雷电池进展

综述了海军重要的水下兵器——电动鱼雷电池的研究进展。经过世界各国长期实践和检验,目前应用广泛的鱼雷电池主要有:锌银电池、镁/氧化银海水电池、先进的铝/氧化银电池和锂亚硫酰氯电池等。     

全密封绕卷式芯体结构锂电池的设计（Ⅰ）

给出了锂／二氧化硫（Li/SO2)和锂／亚硫酰氯（Li/SOCl2)电池绕卷式芯体结构的设计依据，原则和主要部件的设计计算关系；通过其测算数据，验证其芯体设计的合理性，并给出了设计实例。     

美国锂电池工业

本文论述了美国锂电池生产、应用、材料研究和发展趋势。生产的锂电池集中在一次锂电池。研究的锂电池集中在二次锂电池。美国主要一次锂电池产品有Li/SO_2,Li/MnO_2,Li/I_2 and Li/SOCl_2+。1989年美国锂电池的主要用户仍然是军方。     

金属酞菁配合物用作Li/SOCl2电池催化剂的进展

综述了金属酞菁配合物用作锂亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池催化剂的研究进展及不同取代基、不同中心金属离子对催化活性的影响,对金属酞菁配合物用作催化剂的催化机理进行了介绍,对今后的研究目标做出了展望.     

全密封卷绕式芯体结构锂电池的设计(Ⅱ)

给出了锂／二氧化硫（Li/SO2)和锂／亚硫酰氯（Li/COCl2)电池绕卷式芯体设计合理性校核的概念和标准，即以确定容量和体积下的截面间隙占总截面（壳体）的百分比例及体积间隙占壳内有效体积的百分比例来校核电池芯体设计的合理性，通过其测算数据，验证其芯体设计的合理性，并给出了ER26500电池的工艺设计。     

镧系酞菁类配合物对Li/SOCl2电池的影响

采用微波合成法制备了13种镧系酞菁类配合物ML<,2>(M=La、Ce、Pr、Sm、Nd、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Yb和Lu,L=C<,65>H<,24>N<,22>O<,13>),并用红外光谱和元素分析法分析样品的结构.LaL<,2>、ceL<,2.、GdL<,2>及LuL<,2>提高了Li/SOCl<,...