三元18650电池低温放电特性的实验研究

锂离子电池（lithium-ion battery,LIB）由于其高能量密度、易维护、循环寿命长和环境污染小等优点得到了快速发展,逐渐成为了电动汽车动力系统的首选.然而,锂离子电池的热稳定性较差,在某些滥用条件下可能会引发火灾、爆炸,从而造成人身伤害和财产损失.锂离子电池的安全问题严重阻碍了电动汽车等相关领域的发展,因此电池安全性的深入研究势在必行.分析了近期由锂离子电池着火引发的电动汽车安全事故,基于国内外学者关于锂离子电池热安全的研究,详细讨论了锂离子电池的热失控化学反应机理,并对目前动力锂离子电池的热安全研究进展进行了概述.研究结果发现,锂离子电池的自燃问题是造成电动汽车火灾事故频发的主要原因之一.虽然目前关于锂离子电池热失控的反应机理及影响因素等方面的研究已经取得了较大进展,但有关详细的电池火焰机理及火焰传播过程等方面的研究仍然较少,并且还未发现能够有效解决电池自燃问题的方法.故如何提升电池安全性能仍是亟待解决的问题.

     

三元18650电池低温放电特性的实验研究

为研究三元材料锂离子电池的低温性能,以国内某公司生产的三元材料2.6 A·h单体电池以及自制的23.4 A·h电池模组为研究对象,对不同放电倍率下三元材料锂离子电池放电电压、放电容量及温度等特性进行了研究.研究结果表明,当环境温度为-20℃时,单体和模组的放电端电压曲线呈非线性变化;单体电池的放电容量随放电倍率的增大而减小,电池模组的放电容量随放电倍率的增大而增大;电池放电倍率越大,电池的发热量越大,电池的温升越高,同一倍率下,电池模组中心电池的温升是单体电池温升的2.6倍.     

锂离子电池温度特性数值模拟

锂离子电池的飞速发展为各行业提供了广阔的空间,但锂离子电池的温度变化较为敏感,要加强对锂离子电池的高效热管理系统.通过对锂离子电池数值模拟分析,研究其电池内部温度分布、反应热及空气强制对流冷却.基于在三维基础上应用Comsol软件进行了模拟,并对其结果进行分析比较,且对锂离子电池散热和合理利用具有重要意义.     

全钒液流电池荷电状态的分析与监测

液流电池是一种新型的电化学储能系统，正负极全使用钒盐溶液的称为全钒液流电池，简称钒电池．其荷电状态100％时电池的开路电压可达1．5V．用充放电实验研究全钒液流电池的性能时，有必要确定在充放电过程中电池的荷电状态．钒电池中各种价态离子含量的测定方法有电位滴定和分光光度法，确定正负极溶液中各价态离子含量就可知电池荷电状态．本实验提出用开路电压监测荷电状态的方法．在正负极反应迭热力学平衡时电池的开路电压等于电池电动势，利用Nernst方程可求得电池的荷电状态，而且这种测量方法简单，不会造成电池的客量损失，具有实用价值．由紫外-可见光谱证实电解液中的V（V）主要以单体形式存在．     

锂离子电池充放电特性研究

本文初步分析了锂离子电池的结构原理，并在对锂离子电池多次循环充放电实验基础上，较详细的分析了锂离子电池的充放电特性，提出了其在充放电的过程中需要注意的几个问题，为锂离子电池的维护、保养和使用提供参考。     

辅助混合动力电动汽车技术研究（Ⅶ）——混合动力电动汽车电池荷电状态估计

为了对混合动力电动汽车用电池组荷电状态进行精确估计,减少电量累积方法前期试验的工作量和运行中的误差累积,研究和应用了卡尔曼滤波法.在电池等效电路模型的基础上,建立了电池组系统的状态方程和测量方程,根据汽车运行时对电池电流和电压的实时检测数据,通过滤波算法估计模型中的开路电压,并由此计算电池组的荷电状态.实验表明,卡尔曼滤波在电动汽车电池组荷电状态估计方面具有应用潜力.     

电动汽车锂离子电池的生热特性

为研究锂离子电池的热特性,以3 200 mA·h、3.67 V圆柱形三元材料锂电池为研究对象,进行了不同温度、不同充/放电倍率的热特性试验和低温加热试验.试验结果表明：随着充/放电电流的增大以及环境温度的降低,电池温度快速升高,低温下加热可以提高锂离子电池的充/放电性能.

     

锂离子电池新型SOC安时积分实时估算方法

为了准确估算锂离子电池荷电状态SOC,结合传统安时积分法、开路电压法及负载电压法,综合考虑充放电效率、温度等因素的补偿措施,提出一种新型SOC安时积分实时估算方法。建立SOC实时估算仿真模型,并搭建锂离子电池充放电试验平台进行SOC实时估算方法验证。仿真与试验对比分析结果表明:SOC误差值的偏差在3%以内,说明新型安时积分实时估算法具有理论上的可行性,估算方法精确度较高,可为电池SOC实时估算和检测提供重要的参考。     

电动汽车用锂离子动力电池标准的现状与趋势

动力电池是电动汽车上的最为关键的系统之一,其基本性能、循环特性、安全性能对整车的经济性、动力性和安全性都具有重要影响,因此一直以来,动力电池都是电动汽车科研和标准化领域研究的重点。动力电池主要性能指标动力电池作为电动汽车上的储能装置,其性能对整车具有重要影响。电动汽车对动力电池提出的要求是:高功率、高能量、高能量密度/比能量、高功率密度/比功率、低成本、长寿命、耐滥     

电动汽车用锂离子电池热特性试验研究

为研究锂离子电池的热特性,以3 200 m A·h、3.67 V圆柱形三元材料锂电池为研究对象,进行了不同温度、不同充/放电倍率的热特性试验和低温加热试验.试验结果表明:随着充/放电电流的增大以及环境温度的降低,电池温度快速升高,低温下加热可以提高锂离子电池的充/放电性能.     

钛酸锂电池低温特性研究

在低温环境(0、-5和-15℃)条件下,对钛酸锂纽扣电池进行充放电循环和倍率测试,探究低温环境对钛酸锂电池循环稳定性和容量衰减程度造成的影响.实验证明低温环境下的钛酸锂电池容量降低和电压平台变短是由电池内部的极化加深和锂离子扩散受限造成的,低温环境下改用小倍率充放电可有效发挥电池的可用容量.     

四种硫酸盐对铅酸蓄电池容量的影响

分析了影响铅酸蓄电池容量的因素,提出在正极铅膏中加入一些硫酸盐。实验表明,对二十小时率容量可提高１０％左右,同时对结果进行了初步的讨论。     

筛网-平板介质阻挡放电的特性及影响因素的研究

通过电压-电流波形图和电压-电压李萨(Lissajous)如图形的测量,研究了空气中筛网-平板电极介质阻挡放电(DBD)的特性.实验考察了阻挡介质材料的种类、厚度以及放电气隙间距对筛网-平板电极DBD功率的影响,比较了筛网-平板、平板-平板和多针-平板3种不同电极结构DBD反应器的放电特性.结果表明:在相同的外加电压条...     

变压器油中沿面放电特性的研究

油中固体绝缘表面的放电现象是人们十分关心的课题。本文采用光电技术,电花图技术及测定放电脉冲电流的方法对油中的沿面放电特性进行了研究。文中探讨了它的放电规律和机理,观察到油自身的沿面放电和油中气体沿面放电在放电电荷量、放电波形和放电脉冲特性上的区别。这些研究结果对于分析和诊断高压变压器内部局部放电的故障性质具有实际意义。     

温度对文丘里流量系数的影响

分析了温度对文丘里流量系数的影响。实验结果表明，文丘里流量计在层流区时，温度升高可引起流量系数增大．     

磁电雾化电晕放电低温等离子体及其应用

本文讨论了磁电雾化电晕放电低温等离子体技术的基本原理,以及它在静电除尘、烟气脱硫等环保生物工程等领域中的应用前景.     

智能锂电池充电器设计

为解决锂电池的快速充电问题,设计一种具有电压和电流检测功能的智能锂电池充电器系统,并给出了相关单元模块电路及其驱动程序的流程图。该设计以MSP430单片机为控制核心,对电池进行电压电流采集,通过判断电池所处的充电状态,调整PWM（Pulse Width Modulation）波的占空比,以实现高精度控制充电。实验结果表明,该智能充电器可安全地进行锂电池的快速充电,耗时约1h,比一般充电器（2～3h）的充电速度有显著提高,从而有效缩短了锂电池的充电时间。     

Mg-Cu-Zn 相变储热材料充放热特性研究

设计并搭建了套管式中高温蓄热系统实验装置,采用Mg-Cu-Zn合金相变储热材料,空气为传热介质,利用Fluent软件对该套管式蓄热装置进行了数值模拟和充放热实验,分析了传热介质流量对蓄热装置充放热特性的影响,评价了蓄热装置的放热效率。结果表明,模拟结果与实验数据吻合较好,实验结果为中高温蓄热系统的优化设计和工程应用提供了理论依据。     

先导通道粒子温度和击穿机理的分析与计算

本文从理论和电算两个方面分析了气体放电先导阶段中各种粒子的能量温度随时间和空间的变化规律和击穿机理;提出了适用于计算机分析用的气体放电击穿的微观判据;与已有实验结果进行比较,证明本文提出的方法是可行的,结果是正确可信的;提出了解释先导发展的“电子热游离”过程。本文是用电子计算机分析气体放电过程的又一尝试。     

单一环境应力条件下短空气间隙放电特性实验研究

空气间隙放电是研究雷电屏蔽问题最有效的手段之一.对于短间隙棒-板放电电压U50受气压、湿度及温度等环境影响的研究较少.但青藏高原等高海拔地区的低气压和南方地区的高湿度都会对短间隙棒-板的放电电压产生更大的影响.为此,以短间隙棒-板为研究对象,在步入式高海拔环境试验箱和三综合试验系统中展开低气压和不同温湿度条件下短间隙棒-板正极性雷电冲击放电特性试验,并分析了气压、相对湿度,温度对其放电特性的影响.研究表明:短间隙棒-板受海拔的影响比较明显,受温湿度的影响较弱.