磷酸铁锂锂离子电池循环寿命的加速模型

在不同温度、倍率及放电深度(DOD)下,对磷酸铁锂正极锂离子电池循环寿命的加速模型进行研究.电池在55℃、45℃及25℃下以1.00 C在2.00～3.65 V循环时,循环寿命分别为379 h、2094 h及4379 h;在25℃下以2.00 C率循环时,循环寿命为1506 h.基于阿伦尼乌斯公式,分别构建电池的倍率及...     

磷酸铁锂锂离子电池用可变参数PNGV模型

提出一种可变参数新一代汽车合作伙伴计划(PNGV)等效电路模型,结合锂离子电池的荷电状态(SOC),将欧姆电阻、极化电阻和极化电容等设置为随SOC变化的动态参数。采用混合动力脉冲功率特性(HPPC)测试分析磷酸铁锂锂离子电池,利用最小二乘法进行参数辨识。通过MATLAB/SIMULINK搭建仿真模型,发现基于可变参数的PNGV模型,平均误差为8. 68 m V,相对于传统PNGV模型的17. 76 m V更能体现锂离子电池的使用特性。     

磷酸铁锂动力锂离子电池锂析出的控制

对一种磷酸铁锂动力锂离子电池锂析出机理进行理论分析。在分析的基础上进行模拟实验,确定实验临界水平。根据实验结果,重新设计工艺过程,有效改善过程能力,完全杜绝动力型磷酸铁锂体系锂离子电池的锂析出。     

带可变参数锂离子电池Thevenin模型

高效的储能蓄电池对风储能系统非常关键,建立合理的电池模型对于研究电池的性能十分有意义.电池新一代汽车合作计划(PNGV)模型精确度高但是计算量大,Thevenin模型计算量小但精确度低.以18 Ah的锂离子电池为研究对象,提出了一个改进的Thevenin等效电路模型,对模型中各参数值的确定方法作了修改.将模型中的参数设置为随着电池荷电状态(SOC)变化的量,采用恒流脉冲实验来确定改进后的模型参数,利用电力系统仿真软件(PSCAD)软件分别对常规和改进的Thevenin模型进行仿真.比较结果显示,相对于常规模型,改进模型具有计算量小、结果准确的特点,可为电池储能系统的仿真提供参考.     

磷酸铁锂动力锂离子电池穿刺实验

为评估磷酸铁锂(LiFePO_4)动力锂离子电池内短路时的安全问题,采用陶瓷顶盖结构的单体电池与1+5只并联连接电池的穿刺实验,分析电池表面温度、开路电压及涌流变化情况。不论连接方式和穿刺位置如何,均是靠近正极极耳的监控点温度最高,最高可达442.5℃,且前期该处温度迅速上升,后期逐渐降低;电解液浓度越低,电池内阻越大;穿刺接触电阻越小,电池表面温度越高,并联连接的被刺电池瞬间反充电流较大,最大可达256.0 A;电池未出现着火现象,穿刺安全性能得到提高。     

磷酸铁锂锂离子电池自放电筛选方法

分析0%荷电状态(SOC)下磷酸铁锂(Li Fe PO4)单体锂离子电池在25±2℃下搁置时开路电压的变化,发现第7 d开路电压低于第2 d的电池,月自放电率大于3%,第7 d开路电压高于第2 d的电池,月自放电率小于3%。根据开路电压变化率,对自放电率作进一步分类,可快速地对单体电池进行筛选、配组,有利于提高单体电池的一致性。     

锂离子电池正极材料磷酸铁锂研究进展

简要介绍了高安全型锂离子动力电池正极材料一磷酸铁锂的研究进展;报导了通过固相法在不同温度下合成了LiFePO4;研究结果表明：与LiCoO2相比,LiFePO4材料具有更好的热稳定性,对于非常规条件下使用具有更强的忍耐力。研究了Cr掺杂LiFePO4材料;当Cr^3 在Li位取代后,材料的电子电导率提高了10^7～10^8个数量级,从而大幅度提高了材料大电流工作能力,使该种材料的实际应用成为可能。     

废旧磷酸铁锂锂离子电池正极的回收

采用磷酸(H3PO4)溶液对废旧LiFePO4电池正极片在低温热解得到的粉末材料进行浸出,以铁盐溶液作为补充铁源,合成电池级磷酸铁(FePO4),并将滤液pH值调到8.0以上,得到工业级磷酸锂(Li3PO4)。通过SEM、XRD和电化学性能测试,研究热处理温度、反应原料配比与溶液pH值对回收产物形貌和性能的影响。将正极片在350℃下热解2 h分离得到的粉末加入到85℃的H3PO4溶液中,在n(P)∶n(Fe)为1.3∶1.0的条件下,制备的FePO4结晶度好。制备的电池在2.5~4.0 V充放电,0.2 C和2.0 C放电比容量最高分别达到160.2 mAh/g和150.3 mAh/g。以Li3PO4方式回收滤液中的锂元素,当p H值为10时,回收率达到90%,Li3PO4纯度在99.4%以上。     

磷酸铁锂锂离子电池化成产气的机理

应用气相色谱和傅里叶变换红外光谱仪,分析磷酸铁锂(LiFePO₄)正极锂离子电池化成过程中的产气种类和负极表面的固体电解质相界面(SEI)膜,探讨产气来源和反应机理。气体主要在SEI膜形成阶段产生,成分为H₂、乙烯(C₂H₄)、CO、甲烷(CH₄)和乙烷(C₂H₆);成膜后气体量无明显增加,在后续充放电过程中出现CO₂。通过对称电池的分析,证明H₂和烃类气体主要在负极侧产生,CO₂主要在正极侧产生。     

锂离子电池Thevenin模型参数确定方法研究

电池管理系统中一个重要的作用就是对电池的状态(SOC,SOH)进行快速准确的估计,而这些状态量由于不能直接测量,所以通常采用基于模型的估算方法进行估计。Thevenin模型相比较于其他电池模型,对电池动态特性进行了描述,考虑了电池极化现象,可以较为准确地描述电池的响应特性,被广泛用于电动汽车动力电池的基础建模中。但是对于相关参数的确定存在计算复杂的不足,提出一种工程实用性较强、简单易操作的最小二乘法估算方法,并且用S imulink模型验证该估算方法的准确度。     

磷酸铁锂动力锂离子电池循环性能研究

对LiFePO4/C体系动力锂离子电池的循环性能、倍率性能展开研究,采用三电极测试方法对正负极的极化进行了直观的表征,测试结果显示循环3 470周后负极片的容量衰减更加显著。通过X射线衍射(XRD)、交流阻抗(EIS)及扫描电镜(SEM)等分析方法对循环前后正、负极片的物相组成和微观形貌等进行了对比研究。研究结果表明,循环后的负极材料晶体变化及负极片界面阻抗的增加是导致电池容量衰减的主要因素。     

碳纳米管用于磷酸铁锂正极动力锂离子电池

分别以磷酸铁锂(LiFePO_4)和人造石墨为正、负极活性材料,碳纳米管(CNT)为正极导电剂,制备5.0 Ah 32650型动力锂离子电池。考察CNT添加量对电池性能的影响。CNT添加量为2%的电池,综合性能最佳:内阻为5.8 mΩ;常温下在2.00~3.65 V充放电,1.0 C放电比容量为129.04 mAh/g,5.0 C充电恒流比为86.87%、放电中值电压为3.023 V,3.0 C循环200次的平均容量保持率为94.39%;在60℃下老化10 d后,容量保持率为92.98%,容量恢复率为95.83%。     

添加石墨烯的磷酸铁锂锂离子电池的性能

向磷酸铁锂(Li Fe PO4)正极材料中添加石墨烯,研究石墨烯添加量对Li Fe PO4正极锂离子电池性能的影响。石墨烯添加量为20%时,电池的低温性能最佳:与常规电池相比,正极活性物质的0.50 C比容量(2.50~3.65 V)从111.07 m Ah/g提高到135.83 m Ah/g;内阻从20.37 mΩ减小到8.26 mΩ;3.00 C倍率放电平台为3.09 V,提高了0.15 V;低温-20℃可放出额定容量的74.20%。添加石墨烯的电池的不可逆容量较高,会降低电池的首次充放电效率和循环性能,其中添加20%石墨烯时,0.10 C首次充放电效率为92.29%;0.20 C循环50次的容量保持率仅为65%。     

橄榄石型磷酸铁锂用于锂离子电池的研究进展

橄榄石结构磷酸铁锂由于比容量高、安全性好、对环境无污染、原料价格低等优点,被认为是最具应用前景的锂离子电池正极材料。但是由于材料本身较低的电子电导率和锂离子扩散速率,其实际应用受到限制。着重从制备方法、改进手段等方面介绍近年来磷酸铁锂的研究进展,并分析该材料目前存在的问题及应用前景。     

用于锂离子电池的纳米级磷酸铁锂微粒

日本产业技术综合研究所和日本学术振兴会合成了纳米级磷酸铁锂微粒,可用作混合动力汽车锂离子电池的正极材料,并提高锂离子电池的性能。此次合成的磷酸铁锂微粒直径为20～40nm,呈橄榄石构造,外部被导电性能优异的石墨所覆盖。     

磷酸铁锂锂离子电池循环容量抬升的研究

通过分析浸润、极化和材料活化等影响因素,研究磷酸铁锂(LiFePO4)锂离子电池常温循环容量抬升异常问题.改善电解液浸润将电池循环容量抬升从7.57％降低至6.02％,仍是异常高抬升,证明浸润影响不是主因;原位电化学阻抗谱(EIS)结果表明,扩散阻抗(W0)对循环容量抬升影响较大,电池在2.00～3.65 V充放电,1.00 C循环60次后,W0从116.16 mΩ减小至96.66 mΩ,循环容量抬升5.96％;而0.20 C循环无容量抬升,W0亦无降低趋势.电极材料活化是造成循环容量抬升的关键,若材料活化充分、容量发挥正常,抬升比可控制在2％以内.     

废旧动力锂离子电池中磷酸铁锂的再生

采用高温固相法直接再生磷酸铁锂(LiFePO4),去除杂质,恢复电化学性能。对再生材料进行物理性能、XRD和充放电性能分析。n(Li)∶n(Fe)∶n(P)=1.1∶1.0∶1.0,采用氮氢混合气体保护,在500±15℃下进行一次焙烧、在700±15℃下进行二次焙烧,得到的样品性能良好。碳含量为7.12%;在2.5~4.2 V充放电,0.1 C首次放电比容量可达141.5 mAh/g,1.0 C循环100次的容量保持率为97.84%。     

磷酸铁锂正极锂离子电池的高温循环性能

对磷酸铁锂(LiFePO4)正极锂离子电池的循环性能进行研究.电池以1C、100％放电深度(DOD)循环,在常温下的循环次数可达1 800次以上,而在60℃高温下只有200次左右.在高温下循环后,电池的内阻和厚度增幅大于常温时,说明高温会加速容量衰减.对高温循环失效的电池补加电解液,常温放电容量提高了约9.46％.电解液匮乏是电池高温循环性能变差的原因之一,但不是主要原因.