不同连接方式对锂电池直流内阻测试的影响

内阻是评价电池性能的重要指标之一,锂电池的直流内阻通常是毫欧级别的,因此准确测量电池的直流内阻非常重要.测试受环境温度、测试时电流倍率、SOC(荷电状态)、测试设备与电池连接方式等各种因素的影响,但是测试设备与电池的连接方式对直流内阻的影响几乎没有报道.不同的连接方式测试出的结果差别非常大,因此如何正确的连接电池与测试设备对直流内阻的测试结果有至关重要影响.本文以方形磷酸铁锂电池为研究对象,分析了锂电池与测试设备之间不同的连接方式对直流内阻测试的影响.研究了测试设备电流采集线、电压采集线分别连接在锂电池极耳同侧及异侧的不同方式,结果表明:测试设备电缆线分居在电池极耳上下异侧的连接方式是最优的,在该种连接方式下,测试结果重复性好、准确性高,极大提高了锂电池直流内阻测试的可靠性.     

磷酸铁锂电池性能测试与优化使用研究

磷酸铁锂电池的生产工艺严重影响其性能.实时跟踪采集与处理电池的充放电电压与温度值,可以了解电池的充放电特性,优化电池的实际使用方式.该文所设计的电池性能测试系统以STC12C5A60S2单片机作为微处理器,连接2片AD7888芯片实现多通道A/D转换,并通过模拟开关CD4051连接多路温度传感器,以及控制继电器开合,采集的数据通过USB总线通信传送到上位机.数据分析依据直流放电闭合前后的压差算出电池内阻,利用充放电电流与时间的积分得到电池容量,并与电压相对应.结果显示大电流充放电时内阻引起的压差不可忽视,需要实时矫正,充电时间有限制时可不进行涓流充电,而电池存放时的电压值应在最稳定放电区间,此外电池具有良好的温度特性.     

磷酸铁锂电池内阻的研究

内阻是锂离子电池的重要性能指标,测量了不同温度、不同频率下的交流内阻、直流内阻及电化学阻抗,结果表明:相同温度下,电池交流内阻随频率降低而增加;相同低频下,交流内阻随温度的降低而增加;高频(1 kHz)下,电池交流内阻对温度不敏感;低频下,交流内阻与直流内阻呈线性关系,而且电池交流内阻越大,直流内阻越大;相同频率下,交...     

淘汰磷酸铁锂动力电池内阻测试方法研究

以淘汰磷酸铁锂动力电池为研究对象,采用内阻测试仪测试法、直流阻抗法、短路电流与内阻水平法、交流阻抗法分别进行内阻测试,结果表明:内阻测试仪测试法最简单,可以在线测量,但是系统误差最大;直流阻抗法和短路电流与内阻水平法可避免较大的人为误差,并且能够清楚地显示电池内阻在不同SOC下的变化情况,但是只能在离线状态下测量,其中,短路电流与内阻水平法测试是在大电流放电下进行的,对电池会产生一定的影响;交流阻抗法测试能够比较全面地反映各部分动力学过程产生的阻抗,但是只能测出某一荷电状态下的电池内阻变化,并且测试相对复杂且受环境影响较大。     

磷酸铁锂电池直流电源系统应用研究

将铅酸电池和磷酸铁锂电池在常规性能、温度特性、寿命特性、充放电特性做了对比,从性能、成本、使用维护、安全性和废弃处理等方面分析了磷酸铁锂电池在变电站直流系统中运用的可行性,并提出了基于磷酸铁锂电池的直流系统在变电站中运用的技术设想。     

电动汽车磷酸铁锂电池最佳SOC工作区研究

磷酸铁锂电池由于寿命长、安全性能好、成本低,已经成为电动汽车的理想动力源和能量源。电池的荷电状态(SOC)是影响电池性能及使用寿命的主要因素之一,以10 Ah磷酸铁锂电池单体为研究对象,对其开路电压、极化电压、电池内阻进行了实验研究。结果表明,当电池单体SOC在20%~90%时,磷酸铁锂电池的电压和内阻变化平稳,确定为电池的最佳工作区。     

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。     

磷酸铁锂电池在变电站的应用安全性分析及其系统设计

国内从磷酸铁锂电池的浮充性能、磷酸铁锂电池浮充性能改进以及非浮充式的磷酸铁锂电池直流系统等方面研究了磷酸铁锂电池在变电站应用的可行性,磷酸铁锂电池被视为变电站直流电源中铅酸蓄电池的理想替代品。但是磷酸铁锂电池仍然存在不能过充过放、一致性差、单体容量小等缺点,使其在变电站的应用中存在不可忽视的安全风险。为解决以上问题,本文设计了一种先串联满足电压等级再并联满足容量要求的磷酸铁锂电池拓扑结构,并对各串联电池组进行独立的充电控制,避免过充电及并联电池组的环流风险,满足交流失电时直流母线的无缝供电要求。     

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。     

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。     

锂电池正极材料磷酸铁锂的研究现状与展望

橄榄石型的LiFePO4是新开发成功的一类锂离子电池用正极材料,它具有价格低廉,热稳定性好,对环境无污染的特点,使其成为最具潜力的正极材料之一。介绍了LiFePO4的结构及合成方法。评述了近年来国内外对于改善磷酸亚铁锂的电化学性能所进行的研究,重点介绍了添加导电材料、提高离子扩散效率等方法对锂离子电池正极材料磷酸亚铁锂的影响,对该材料的应用前景进行了展望,并提出了下一步可能的研究趋势。     

锂离子电池正极材料LiFePO4的研究进展

综述了新型锂离子电池正极活性材料LiFePO4的研究概况,系统地阐述了LiFePO4的结构特征及性能;从添加导电剂或导电剂前驱体、掺杂改性以及合成纳米颗粒等方面论述了改善LiFePO4电化学性能的基本途径。     

电解液锂盐浓度对磷酸铁锂电化学性能的影响

研究了LiPF_6浓度对PC/EC混合溶剂电解液的电导率、可燃性的影响,考察了LiFePO_4电极在不同LiPF_6浓度的电解液中的电化学性质。结果表明,电解液的电导率和可燃性受LiPF_6的浓度影响很大,LiFePO_4电极的倍率性质和循环稳定性随电解液中LiPF_6浓度的升高而升高,特别是在60℃高温条件下,LiFePO_4电极表现出优异的高温循环稳定性,产生这种现象的主要原因是高浓度锂盐电解液有助于降低电解液内部的浓差极化现象,抑制电极/电解液表面的副反应,铝箔的腐蚀也得到了抑制。     

变电站直流系统铅酸电池内阻在线测量方法

针对变电站直流系统电池内阻在线精确测量的困难,提出活化时进行瞬时大电流放电来测试内阻的方法。针对宝鸡眉县潼关寨110 k V变电站,研制变电站直流系统阀控式铅酸电池内阻在线测量仪器。与基于交流法的手持式测试仪相比,提出的电池内阻测量方法对内阻多次测量结果的标准差更小、重复性好,结果更稳定。     

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%。     

一种基于直流内阻的电池组连接可靠性的检测方法

串并联成组后,电池的直流内阻由单体电池本身的直流内阻和极柱连接部分的接触电阻组成。电池组中某支电池连接不良时,该电池的直流内阻会高于其他电池。从直流内阻角度,提出直流内阻偏差(ΔR)这一指标对电池组的连接可靠性进行评测。考虑到ΔR计算操作复杂、故障识别慢的缺点,进一步提出电池组在30%~60%SOC下,1 C放电1 min结束时压差(ΔU)的评测指标。同时给出了该指标合格的阈值设定方法。试验结果表明:(1)在要求的SOC下,ΔU和ΔR与电流的乘积基本一致,完全可以代替ΔR表征电池组的连接状况,并且表征能力更加明显;(2)根据ΔU的合格阈值,可以实现电池极柱螺栓松动、连接部位氧化等连接不良问题的快速检测、有效识别。