AGV车用锂离子动力电池的研制

报道了自动导引运输车(AGV)用锂离子动力电池的研制。通过优化电池结构设计,优选正负极配方,降低了电池内阻,提高了电池倍率充电性能,使电池5 C恒流充电容量达到总充电容量的92%以上。按照AGV电源使用方式进行2.5 C大电流充电3 min、0.12 C小电流放电60 min不间断循环测试,测试循环过程中的温度变化,循环测试1 000次,电池温升只有不到2℃,循环1 000次后测试电池1 C容量几乎没有衰减。     

电动乘用车直流快速充电可行性试验分析

为了解动力电池的快速充放电特性,评价其在电动车辆上快速充电的性能,设计和配置整车直流充电设施充电功率,文章利用动力电池充放电检测设备采用60 A(即1C倍率)、120 A(2C倍率)、180 A(3C倍率)和标准30 A(0.5C倍率)四种不同倍率电流对某电动乘用车的磷酸铁锂动力电池进行快速充电试验研究。快充电试验记录了一箱电池的充电时间和充电曲线等参数,同时监测不同充电电流下单体电池的电压和箱内温度等实验数据,以单箱动力电池实验结果模拟电动乘用车整车快速充电的电池性能。基于实验结果,对乘用车动力电池充电状态、充电时间、单体电池一致性,电池温升特性等因素进行了研究和分析。结果表明,大电流充电会对成组磷酸铁锂动力电池造成比较高的温升和比较严重的单体一致性差异。在不影响电动乘用车动力电池使用寿命和车辆行驶状态的条件下可以采用1C倍率电流进行直流快速充电,在40分钟内能充满整车电池80%以上的电量,根据车载控制器和电池管理系统(BMS)的控制策略,车上动力电池的荷电状态(SOC)最多将下降到25%左右,所以对于正常运行的纯电动乘用车采用1C倍率电流完成整车充电大约需要30 min左右。通过分析可以看出,对于文章中所提到的电动乘用车,如果为整车进行合理的直流快速充电,直流充电机充电功率设计在20 kW左右。     

充电制度对MH/Ni电池性能的影响

AA型MH/Ni电池用 1C充电 6 3min的充电制度与传统的 1C充电 72min的充电制度相比 :在环境温度 15～ 2 5℃条件下 ,电池的循环寿命提高接近 1倍 ,电池的 1 2V以上放电容量提高了 4%左右。因此对于MH/Ni电池的最佳充电制度建议为 :1C充电 6 3～ 6 6min ,充电末期电池表面温度随时间的变化率控制为dQ /dt=1 5～ 2℃ /min。     

快速安全充电器

图1是一种快速安全充电器,NIMH(镍金属氢化物)电池使用MAX712控制,NICAD(镍镉)电池使用MAX713控制。这种充电器有快速、完善的安全保护功能。充电速率可在C/2至4C范围内任选,串联电池E节数在1～16节内任意设定。该充电器能自动转换到慢速细流C/16充电。内有电池短路或反向的安全保护功能。不充电时耗电流最大5μA。有-ΔV、温度以及定时充电截止保护,温度和时间任意设定功能(定时在22min至264min内分为8级可选择)。还有+5V稳压输出(V+),可供外部数字逻辑电路使用。在充电同时也可以向负荷供电。     

商用钴酸锂电池过充电安全性研究

过充电是锂离子电池最常见和最危险的失效方式之一,探究锂电池过充电过程中的行为特性与安全性变化至关重要.从充电速率与截止电压两个方面,研究了不同实验条件下商用钴酸锂电池的过充电安全性.结果 表明:充电速率对钴酸锂电池过充测试中电池表面温度的峰值影响较大.随着充电速率的增加,锂离子电池的温升更严重,电池故障所需时间更短;随着过充截止电压的升高,钴酸锂电池内部会发生副反应,导致电池表面温度出现第二次峰值,进而对电池造成不可逆损伤.在高速率充电(3 C)时截止电压对电池峰值温度影响较大,而在中低速率(2 C及以下)时不易受截止电压影响.可为钴酸锂电池的安全性设计和电池管理系统中过充故障的安全管理提供理论依据与技术参考.     

快速充电型Cd-Ni电池的研究

介绍了采用烧结式镍正极与拉浆式镉负极匹配制备快速充电型Cd Ni电池的研究。通过对镉负极的改进和选择低电阻高透气率隔膜 ,提高了镉负极吸氧能力 ,降低了电池内阻 ,大大改善了电池的大电流过充能力 ,使半烧结式SC型Cd Ni电池 ,即使采用 1C充电 1 .75h ,电池也不鼓底、不泄气 ,最高充电电压控制在 1 .6 0V以下 ,同时电池还具有良好的大电流放电能力和循环寿命性能 ,其 1 0C放电 3min时的放电电压大于 1 .0 7V ,采用 1C充电1 .5h ,1 0C放电至 0 .8V的循环寿命性能明显优于常规Cd Ni电池。批量生产结果表明 ,改进的快充型Cd Ni电池重复性及稳定性均好 ,适合于大规模生产。     

快速充电高功率型锂离子电池的研制

研制了快速充电高功率型锂离子电池,对电极材料、电解液体系、电极体系的设计等进行了研究,测试了电池的快速充电、高倍率放电、快速充电高倍率放电循环和安全性能.电池的4.00C和6.00 C充电容量分别为1.00C时的93.6％和92.1％;4.00 C、10.00 C、15.00 C和20.00 C放电容量均为1.00C时...     

锂离子蓄电池LiCoO2正极材料的过充电行为

研究了不同充电终止电压(分别为4.3、4.5、4.8、5.0 V)的充放电循环和不同倍率充电对钴酸锂电极性能的影响.结果表明:电池充电终止电压越高,电量转换效率越低,电极活性衰减越严重,用扫描电子显微镜法(SEM)与X射线衍射光谱法(XRD)分析说明电池性能衰退是由于LiCoO2结构变形,颗粒粉化团聚且形成惰性物质Co3O4造成的.同时,在充电终止电压为4.8 V的条件下,1.5 C充放电循环后,电池0.2 C的充放电性能下降严重.     

锂离子电池统一充电模型研究

由于电池工作特性的非线性特征,要想获得不同电流充满电的充电时间,需要建立电池的统一充电模型。对锂离子电池进行了0.2 C和1 C的充电实验,将不同电流的充电时间进行标准化,去除欧姆内阻影响后,两条充电电压-时间曲线表现了很高的相似度;采用最小二乘法对锂离子电池充电曲线进行拟合,获得恒温条件下,不同倍率的充电曲线模型。用该模型分别对0.4 C、0.5 C、0.6 C、0.8 C、1 C和1.2 C的充电曲线进行预测,充电至截止电压的时间与试验实际值的误差分别为0.4、0.63、0.8、1.24、1.22、1.13 min。实验表明,充电模型可用来预测不同充电电流的充电时间,为充电控制策略的制定提供了数据支持。     

动力型MH-Ni蓄电池高温性能的改善

研究了在MH-Ni电池正极加入Y_2O_3、ZnO、CaF_2等添加剂对其高温充电性能及高温循环寿命的影响。结果表明:(1) 60 ℃环境中以0.5 C充电,加入1.5%(质量百分数)Y_2O_3的电池的充电效率为89.1%,无添加剂的对比电池的充电效率仅为40.3%;(2) 40 ℃条件下的1 C循环寿命,加入1.5 %Y2O3的电池达到520周,无添加剂的对比电池仅为195周。而且正极加入1.5 %的Y_2O_3对MH-Ni电池常温、低温性能影响较小。     

电动工具用高速充电型MH-Ni蓄电池的研制

研制了电动工具用SC3000型MH-Ni蓄电池,1C充放电,循环寿命在500次以上,并可实现18min充电。组合的电池组,可实现30min内充电,15A电流放电,循环100次容量未见衰减,208次容量为初始容量的89%。通过优选极片配方、改进制造工艺、优选隔膜及调整电解液组分来降低电池内压和内阻,有效地提高了电池在大电流充电下的充电效率和稳定性,确保了电池在快充下循环寿命不衰减。采用智能控制充电器,既能实现30min内充电,又能确保电池安全可靠。这样的电池满足了电动工具的要求,使用效果较好。     

锰酸锂动力电池高低温性能研究

研究了锰酸锂动力锂离子电池在不同温度下(-20℃和65℃)的充放电性能。结果表明:当温度降到-20℃时,锂离子电池的恒流充电容量仅为充电总容量的6.2%,恒压充电时间延长;相应的放电电压平台也降低。当温度高于65℃时,电池的充电容量仅为常温充电容量的20.8%,充电过程迅速结束,放电性能显著降低。     

正极材料高温热处理后锂硫电池电气性能变化

采用多壁碳纳米管(MWCNT)、气相生长碳纤维(VGCF)、活性炭(AC)为单质硫的载体,通过高温热处理的方法制备锂硫电池用S/C正极材料。通过对所得材料进行X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)、热重分析、恒流充放电及循环伏安测试等对材料的结构及电气性能进行分析。研究发现,锂硫电池的放电比容量及循环性能受碳材料的影响较大,其中S/VGCF复合材料的电化学性能较好,当以0.1 C的电流在1.5~3.0 V进行充放电时,其首次和第100次循环的放电比容量分别为1 205.62、613.18 m Ah/g。     

石墨/LiFePO_4锂离子电池高温存储后的性能

将荷电态(SOC)为2%(剩余电量为0.1 Ah)的石墨/LiFePO_4锂离子电池分别在不同温度(25℃、50℃、60℃和70℃)下存储6 h,测试常温/高温荷电保持能力、低温(-20℃)放电和常温1 C循环(2.50~3.65 V)性能。电池的常温/高温荷电保持能力和低温(-20℃)放电性能均随存储温度的升高先增强、后减弱,经60℃存储后,电池的上述性能最优;在常温下1 C循环1 500次后,高温(≥50℃)存储后电池的容量保持率约为88%。     

高镍三元正极材料锂离子电池的热失控分析

研究使用3种高镍三元正极材料[Li(Ni0.8Co0.1Mn0.1)O2(NCM811)、Li(Ni0.5Co0.2Mn0.3)O2(NCM523)和 Li(Ni0.8Co0.15Al0.5)O2(NCA)]的锂离子电池在100％荷电状态(SOC)状态下的热失控特征参数.进行3组重复性实验,对比自产热起始温度θ1、热失...     

高功率锂离子蓄电池制备与性能研究

以尖晶石锰酸锂为正极材料,制备了混合动力汽车(HEV)用8Ah高功率锂离子蓄电池,电池容量、质量及荷电保持性能一致性良好。性能测试结果表明:单体电池25.0C持续放电比功率达到1517W/kg;-30℃下1.0C放电容量是25℃下的90%;室温循环700周容量保持87%;电池在针刺、挤压和短路的情况下,不爆炸,不起火,具有较好的安全性;室温下电池循环过程中充放电效率接近100%,而高温下只有97%;高温下电池的充电容量和放电容量比室温下衰减快,而在充电过程中高温充电容量的变化比室温下复杂得多。     

18QNY1G20型单一压力容器高压氢镍电池的特性

介绍了18QNY1G20型单一压力容器(SPV)高压氢镍电池的结构特点,对制备的18QNY1G20高压氢镍电池进行了测试。在10℃下,以10 A(0.5C)放电,单体电池的平均中值电压为1.320 V。电池组的比能量为47.35 Wh/kg,40 A放电时间为25 min,3 d荷电保持率为74.24%;-20℃、30℃时的放电容量分别是常温容量的97.9%和78.3%,有效最小可检泄漏率为3.5×10-8Pa.m3/s,高强度寿命考核(70%DOD)循环寿命已达到3 952次。     

电压区间对LiFePO4/C电池循环性能衰减的影响

通过加速量热(ARC)、直流内阻(DCIR)测试及容量增量分析(ICA),研究IFR 32131型磷酸铁锂(LiFePO4)/C电池以1.00 C在2.00~3.65 V充放电时的热特性。电池在充电和放电末期,均出现温度快速上升的过程,且放电发热量较充电高出1 801.6 J;充放电的热功率拐点都出现在LiFePO4的准二元相变电压区间外,表明末期的快速温升为电池极化导致,且放电极化大于充电;放电DCIR比充电高。对比高区间(20%~100%)、中区间(10%~90%)和低区间(0~80%)等3种电压区间内电池80%放电深度(DOD)的循环性能,中区间电池的循环性能最好。