陶瓷隔膜锂电池制备及低温性能监测

以常见的聚烯烃隔膜为例,分别研究通过湿法、干法两种途径制备而成的聚烯烃陶瓷隔膜的物理特性。以上述三种隔膜为材料制备比能量233 Wh/kg、容量4.5 Ah的无人机软包锂电池。实验证明,在温度低于-40℃的条件下4.0 C放电,普通隔膜、湿法制陶瓷隔膜、干法制陶瓷隔膜三种软包电池可用容量分别为最高容量的51.1%、62.6%、81.8%。相较于普通的聚烯烃材料隔膜,在超低温(低于-40℃)条件下,陶瓷隔膜能够使锂电池的倍率性能获得大幅提高。对于强化锂电池在超低温环境下的倍率性能,干法制备的聚烯烃材料陶瓷隔膜要比湿法制备的隔膜具有更高的能力。装机实验结果可知,干法制备的聚烯烃材料陶瓷隔膜的锂电池,在低温下的高倍放电性能更佳,无人机加速攀升续航时间更长。     

磷酸铁锂电池低温性能及放电容量预测研究

为研究磷酸铁锂电池的低温放电性能,选取14500和32650型号电池为研究对象,对其低温放电容量及欧姆内阻等性能进行测试。结果表明:随着温度的降低,其容量呈现了不同程度的下降,而欧姆内阻随温度的降低而增加,且增加的幅度越来越大;低温对不同型号电池放电容量的影响存在差异,即随着温度的下降,容量越小的电池衰减越迅速。利用Matlab建立以常温充电容量、温度、欧姆内阻为输入,放电容量为输出的BP神经网络模型,此模型具有较高的准确性,误差在5%以内。     

高寒高海拔地区微网储能锂电池系统优化设计

通过对高寒高海拔地区微电网储能选用的磷酸铁锂电池进行性能测试,分析了环境温度对电池充放电性能、循环寿命、系统容量及安全性能等重要参数的影响。结果表明:磷酸铁锂电池具有循环寿命长、对高倍率充放电耐受性强,具有耐用性与安全系数高等优点;环境温度对电池性能影响显著,低温下放电容量明显下降,高倍率充放电会缩短电池循环寿命。此外,结合高寒高海拔地区的气候特征对锂电池储能系统进行针对性的优化设计,并且在恶劣环境下对系统的可靠性进行了实验验证。研究结果可对磷酸铁锂电池在高寒高海拔地区的应用提供技术支撑。     

电动自行车用锂电池-20℃循环寿命研究

主要考核了目前市场上畅销的电动自行车用锂离子蓄电池(48V/12Ah)在低温(-20℃)环境下的放电容量、容量保持率与放电次数的关系,绘制了常温充放电曲线和不同温度放电容量曲线,分析了锂离子蓄电池在不同温度环境下容量衰减原因。通过统计数据和分析低温(-20℃)环境锂离子电池的容量保持率,为广大用户提供了锂电池抗低温能力的可靠参考,同时为锂离子电池的生产和制造提供一定的参考与指导。     

一种改进串联电池组性能的方法研究

研究了并联小容量电池对磷酸铁锂电池组性能的影响,其中小容量电池是通过两个二极管并联到电池组内各个单体电池两端,在不同温度下,通过对电池组的容量、混合脉冲、倍率放电和循环一致性的测试分析,发现并联小容量电池对电池组的总体性能有所提升,对磷酸铁锂电池组的广泛使用具有重要意义。     

低温倍率方形铝壳磷酸铁锂电池制备及性能

通过正负极材料及电解液隔膜的选型优化，采用分散剂改善正极匀浆工艺，并对生产工艺进行优化改善，制备出一种兼具低温和倍率性能的长寿命方形铝壳磷酸铁锂电池，该电池-40℃下10 C放电时，容量保持率大于97%，平台电压大于2.4 V，下拉电压大于1.5 V，满足低温启动要求；-20℃下0.5 C恒流充电时，容量保持率大于86%；常温25℃下15 C放电时，容量保持率大于97%，常温倍率性能良好；常温1 C循环588次的容量保持率大于96%；电池易于PACK成组，生产成本低，适合工业化生产。     

超低温圆柱磷酸铁锂电池研制

通过研究磷酸铁锂微观形貌、电解液配方与极片面密度等因素对电池低温性能的影响,开发出了具有高比能量、高安全性及适应极低温环境的圆柱磷酸铁锂电池.该电池比能量为130.8 Wh/kg.-40℃条件下以1 C放电,容量为常温容量的60.9％;-45℃条件下以1 C放电,容量为常温容量的53.6％;60℃条件下以0.2 C放电,容量为常温容量的98.1％;常温下以8 C放电,容量为1 C容量的97.4％;常温下1 C充放电,循环2000次后,容量保持率为86.1％.该电池通过安全性针刺测试.     

钛酸锂电池的低温特性研究

动力电池低温特性与电动汽车应用密切相关。电池的容量、内阻和开路电压曲线是反映电池基本特性的重要参数,也是电池管理系统设计的重要参数。为了揭示钛酸锂电池的低温特性进行了实验研究。结果表明:在-20~0℃,电池的放电容量衰减缓慢;欧姆内阻和极化内阻都随温度的降低而增大;开路电压曲线基本保持一致,在低于-20℃时开路电压整体降低。因此,钛酸锂电池在-20℃下仍能保持良好状态,适用于低温预热起动辅助供电。     

磷酸铁锂电池作为变电站用直流电源的特性

为了探索磷酸铁锂电池取代铅酸蓄电池作为变电站用直流电源的工作特性,通过浮充电测试,对铅酸电池和磷酸铁锂电池在不同浮充电压下的浮充电流特性、搁置特性、模拟工况放电特性等方面进行比对分析,发现磷酸铁锂电池具有远远超过铅酸蓄电池的大电流放电能力;磷酸铁锂电池具有不同于铅酸蓄电池的浮充特性,建议其浮充电压应选择在3.50 V左右。对磷酸铁锂电池组进行长时间浮充试验发现,在室温下3.6 V电压浮充运行一年后,其容量保持率高达96.06%。     

电动汽车磷酸铁锂电池低温特性研究

电池温度是影响电动汽车动力电池性能的重要因素,重点研究了磷酸铁锂动力电池低温特性。设计并实施了磷酸铁锂电池低温实验,在实验数据的基础上分析了磷酸铁锂电池的低温动态特性。建立了磷酸铁锂电池热模型,结合实验数据研究了电池热模型、热物理参数和内阻辨识的方法。通过模型仿真的方法,验证了电池热模型的精度,仿真结果表明电池热模型能够很好地模拟电池的实际生热过程,并能够完整地模拟电池的低温热物理特性,可为电动汽车磷酸铁锂动力电池低温特性研究提供依据。     

圆柱LiFePO_4电池低温性能的研究

圆柱磷酸铁锂32650-4Ah电池有着优异的循环性能和倍率性能,但低温-40℃放电容量只有常温的40%;采用小粒径磷酸铁锂,复合石墨负极和低温电解液制作锂离子圆柱动力电池,低温性能有较大的改善,电池在-40℃下0.5 C放电容量能够达到常温0.5 C放电容量的75%以上,但循环性能却大大降低,1 C常温循环1 000次后,容量保持率约为80%。     

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.     

南极低温环境下铅酸蓄电池充放电的研究

阐述了铅酸蓄电池的工作原理,利用低温实验柜模拟南极低温环境对铅酸蓄电池在不同的低温环境下进行了放电实验,分析了放电曲线图。在不同低温的环境下恒流阶段采用不同的电流对铅酸蓄电池进行充电实验,分析了充电曲线图。通过分析实验数据,得到结论,随着环境温度的降低,铅酸蓄电池的容量会随之减小,在-10、-20和-30℃以7.5 A电流放电,放出的电量分别占常温下的80%,64.1%,46%。在温度过低时,使用小电流充入的电量比大电流充入的电量更多。     

磷酸铁锂电池性能衰退与容量预测模型研究

动力电池由于老化导致的性能衰退与储能系统功率吞吐能力密切相关。为了揭示磷酸铁锂电池的老化特性,进行了实验研究。通过不同恒定倍率下的循环老化实验和特性实验,获取了磷酸铁锂电池特征参数的变化规律以及容量增量分析(ICA)曲线的变化趋势。实验结果表明,磷酸铁锂电池的容量和欧姆内阻随老化变化明显。利用半经验老化模型结合2 C循环老化实验结果验证了电池可用容量预测结果,预测模型能够有效地预测电池可用容量衰减,预测误差在2%以内。     

不同正极材料的锂离子电池容量特性分析

容量作为表征锂离子电池剩余寿命的重要参数,是目前国内外学者研究的重要内容之一。为了更全面地分析锂离子电池容量特性,选取了两种不同正极材料的锂离子电池作为研究对象并进行容量特性的相关实验,探究了正极材料、放电倍率、电池温升、环境温度和循环次数等五个参数对电池放电容量的影响,进一步分析了引起锂离子电池容量衰减的内部机理。实验结果表明,相比于磷酸铁锂电池,镍钴锰三元锂离子电池对温度和放电倍率更敏感。     

磷酸铁锂动力电池寿命中期低温安全性能

以剩余容量84%的磷酸铁锂动力电池为样品,首先在25、0和-10℃充放电循环,然后对不同温度循环后的电池进行热安全实验(ARC实验),最后对不同温度循环后的电池进行拆解,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)进一步分析电池正负极材料的理化性能。实验结果表明,寿命中期的电池低温性能较差,电池在25、0和-10℃环境下,循环50周容量保持率分别为100%、93.5%和20%;寿命中期的电池低温循环后热安全性能降低,25、0和-10℃下循环后的电池热失控温度分别是165、157和108℃,低温循环使电池热失控温度提前;电池在低温循环过程中发生不可逆的电化学反应,负极极片表面产生锂枝晶,这是电池低温性能衰减和安全性能降低的主要原因。     

列尾装置用三元锂电池特性研究

根据电池实际使用要求,对列尾装置用三元锂电池进行了一系列实验。基于实验结果对电池的充电特性和在不同放电温度下的放电特性进行了详细研究和分析,对电池的使用提出了建议。实验表明:温度对电池的放电容量有影响,低温会使电池的放电容量减少,但仍远高于电池出厂要求,电池充放电特性优良。     

软碳掺杂对大容量锂离子电池低温性能的影响

锂离子电池的低温性能是制约锂离子电池发展的重要因素之一。研究了负极中掺杂20%软碳的电池样品在低温条件下的倍率充电性能、低温放电性能及低温循环性能。实验结果表明,负极掺杂20%软碳的锂离子电池,-10、-20℃充电容量分别能达到25℃时充电容量的91.11%和81.74%;-20℃循环50次,剩余容量为低温初始容量的91.91%。     

通信基站智能磷酸铁锂电池应用模式概述

随着5G时代的到来,通讯基站面临着容量不足、电池池化难等难题,为高效、低成本地解决上述难题,设计了一款智能磷酸铁锂电池,可以有多种工作模式,如自适应电池特性模式、智能磷酸铁锂电池优先放电模式、升压远供模式等.智能磷酸铁锂电池既可以作为普通的后备电源使用,又可与不同放电功率、不同容量、不同新旧程度、不同品牌电池进行混配,...     

PVP分散剂对高倍率LiFePO_4锂离子蓄电池性能作用

采用粒度分析、流变分析、扫描电子显微镜法(SEM)等技术研究了PVP分散剂添加量对Li Fe PO4正极浆料粒度分布及流变性的影响规律。通过配方优化,制作高倍率放电18650型Li Fe PO4锂离子电池,并对其循环及倍率等性能进行了对比研究。结果表明,随着PVP加入量的提高,浆料的黏度呈现下降的趋势,浆料的粒度则先减小后增大,PVP加入量在0.4%~0.8%时,可达到最优的浆料分散效果。用PVP含量0.6%的Li Fe PO4正极浆料制作容量为1.1 Ah的18650电池表现出优异的高倍率放电及循环性能,在1.5 A充10 A放的条件下,900次循环后容量保持率高达90%以上,优于未使用PVP分散剂的传统磷酸铁锂电池;30 A高倍率放电容量可达到标称容量的94.6%。