动力锂离子电池研制

伴随着锂离子电池的发展,动力锂离子电池的应用在不断扩大,尤其是在电动汽车、电力、通讯等领域,其自身的特质得到了充分体现、认可。主要介绍8Ah和50Ah两款动力电池研制情况,这两款电池已经实现了批量生产,通过长期的使用,其安全性、可靠性等方面得到不断提高和完善。     

动力锂离子电池运输安全性探讨

国内外制定了严格的锂电池运输规则,但未从根本上解决动力锂离子电池运输安全性问题,且存在较多漏洞,造成极大的动力锂离子电池运输需求与运输安全的矛盾。分析动力锂离子电池运输规则与标准,结合动力锂离子电池的特性,阐述运输过程中高能量密度动力锂离子电池引发事故后导致损失大、低成本运输包装防护不到位、操作隔离困难、一致性评价欠缺和高电压危害被忽视等风险。提出在运输实践中发现问题,通过动力锂离子电池全生命周期内各方共同参与,尤其设计阶段应更多考虑运输安全问题,且各方共同承担安全责任来解决这些问题。     

动力锂离子电池故障分析

在锂离子动力电池在应用过程中,充放电精度、控制策略以及电池筛选匹配方式,都会影响电池组的一致性和稳定性,导致故障的发生,针对其故障发生的特点及类型进行实验分析,通过制定相应的应对方法,提高电池组的稳定性,并提出了电池组故障预警机制,提前预估电池可能出现的故障情况,保证电池组稳定应用。     

锂离子电池安全性设计浅析

随锂离子电池在3C产品及电动汽车方面的广泛应用,其安全性问题成为当今的热点研究话题。本文从正负极材料、隔膜及电解液等关键材料的化学选材设计以及电池组装的型号工艺设计两方面,对锂离子电池的安全性设计问题进行浅析。     

动力锂离子电池及其正极材料的研究进展

综述了锂离子电池作为车载动力的现状和发展方向,比较了各种动力电池的性能,介绍了锂离子电池在电动车、混合电动车和电动自行车的应用市场。着重讨论了锂离子动力电池的安全问题和新型正极活性材料的研发现状。     

锂离子电池安全性研究进展

锂离子电池作为可靠的能源已经广泛应用于小型电源驱动设备 ,但由于热稳定性引起的安全问题 ,其使用在大型电池方面受到限制。在文献中报道了很多关于安全性的文章 ,并对短路试验、过充试验以及热稳定性进行了总结     

锂离子电池安全性的研究

正负极材料、电解液及其添加剂、电池的结构以及制备工艺条件都对锂离子电池的安全性有重要的影响。选择热稳定性好的正负极材料、电解液及其阻燃剂,可以提高电池的热稳定性;在电解液中加入过充保护添加剂,可防止电池的过充;控制好制备工艺条件以及合理的使用,可防止电池的短路。     

隔膜对锂离子电池安全性的影响

本研究通过采用SEM、DSC等表征方法,对隔膜的物理特征进行了分析。同时,通过对电池的安全性进行测试,研究了隔膜材质、厚度、涂层对于电池安全性的影响。结果表明:采用PE隔膜电池的安全性能,优于采用PP隔膜的电池;通过在基膜表面涂覆陶瓷涂层,可以有效提升电池的安全性能。     

中等功率型锂离子蓄电池的研究

研制了中等功率型锂离子蓄电池,对电极材料、电解液体系的选择及电池的制备与化成进行了研究,并进行了一系列电池性能的测试试验.试验结果表明,中等功率型锂离子蓄电池的额定容量为24Ah,比功率达到452W/kg,比能量达到123Wh/kg,4C放电倍率特性良好.在过充、短路、针刺、挤压试验过程中不起火、不爆炸,安全可靠性高.2C放电循环100次后容量为初始容量的91%,能够满足对电池中等倍率放电的要求.     

电动工具用锂离子电池的开发和性能研究

研制出应用于电动工具的高功率26650型锂离子电池.正极采用镍、钴、锰三元材料Li[Ni1/3Co1/3Mn1/3]O2,负极采用中间相碳微球.研究了实现高功率放电的电池结构和电极工艺.特别研究了电池的功率特性、温度特性及安全性能.试验表明,高功率26650型电池10 C率的高功率放电比功率达1 000 W/kg,比能量达100 Wh/kg,1 C(3 A)循环400周期容量保持率85%以上,1 C/25℃放电容量达常温的70%以上.通过了过充、短路等滥用试验,不起火、不爆炸.     

锂离子动力电池脉冲功率特性的研究

对自行研制的17Ah高功率型锂离子动力电池室温下的脉冲功率特性进行了研究。采用控制电流和控制功率脉冲充放电的方法研究电池在50%SOC下的脉冲充放电特性,然后以控制电流脉冲充放电模式循环,研究电池容量和功率的衰减规律。结果显示,电池在控制电流脉冲充放电模式下的功率变化范围为-500～338W,能量效率为96.2%;在控制功率脉冲充放电模式下的电流变化范围为-51.7～39.4A,容量效率为93.7%。电池以控制电流脉冲充放电模式循环1.7万次(2833h)后容量衰减了7.9%,放电功率衰减了13.1%。发现循环过程中容量和功率的衰减都呈现出先快后慢的衰减规律,功率的衰减主要发生在前1000次循环。     

锂离子蓄电池循环性与安全性的相关分析

循环性能是评价锂离子蓄电池长期正常使用的重要指标.一定的循环周期后将会发生容量的衰减,引起电池安全性能的变化.通过测试锂离子蓄电池循环前后容量、内阻、厚度的变化,对比了循环前后正、负极材料状态的变化,并采用XRD、SEM测试方法进行了研究,总结出锂离子蓄电池的循环性能与安全性能的关系,并从电池热力学角度进行了一定的解释.     

锂离子电池电解质锂盐的研究进展

按照锂离子电池对电解液的要求,即较高的离子电导率、良好的热稳定性、较低的化学活性和优良的环境适应性,总结了锂离子电池电解液中无机锂盐和有机锂盐的研究进展,对未来的锂盐发展进行了展望。     

基于Simscape的动力锂离子电池的建模与仿真

随着电动车的普及,动力锂离子电池的研究受到人们的重视,建立精确的锂离子电池模型对动力锂离子电池的研究至关重要。采用锂离子电池的等效电路模型,利用Simulink的Simscape模块搭建电池的模型。在模型中运用安时计量法对锂离子电池的SOC进行估算,对动力锂离子电池模型在不同工作情况下进行仿真分析。所建锂离子电池模型可集成到电动汽车整车系统等大系统模型及其仿真分析中,节约研发成本。     

加速量热仪对锂离子蓄电池安全性能的评估

在国外,加速量热仪(ARC)已被广泛应用于锂离子蓄电池的研究.使用该设备,在绝热条件下记录电池内的温度、压力及自放热速率和时间的函数关系.使用英国THT公司生产的加速绝热量热仪及附加设备(KSUTM)和(BSUTM)检测电池使用过程中充放电、滥用以及短路和高温下的热分解,并利用这些数据来量化电池储存和放置等条件下的热稳定特性.     

高功率圆柱形锂离子动力蓄电池的研制

成功研制了混合电动汽车(HEV)用高功率圆柱形锂离子动力蓄电池。蓄电池采用尖晶石锰酸锂作为正极材料,中间相碳微球(MCMB)作为负极材料。重点研究了蓄电池的功率特性、循环性能、安全性及其他电化学性能。结果表明,蓄电池10C放电时持续放电功率达到640W·kg-1,而脉冲功率达到1048W·kg-1,蓄电池1C充放电循环350周的容量保持率大于90%,在-20℃与55℃下1C放电容量分别为常温25℃下的86%和95%,蓄电池在过充、短路的情况下,不爆炸,不起火,具有较好的安全特性。     

锂离子电池在储能中的应用及安全问题分析

2050年可再生能源电力占我国电力消费的比例将超过70％,而储能系统应用的深度和广度对新能源的进一步发展起着决定性的作用.虽然抽水蓄能的能量占比最大,受其局限性太强的限制,实际在储能中最具有关键地位的是电化学储能里的锂离子电池储能.现在锂离子电池研究最大的瓶颈就是其安全可靠性.一方面是提高电池能量密度,另一方面是保障安...     

锂离子电池高倍率放电性能研究

对锂离子电池高倍率放电性能进行了研究。发现电池设计对锂离子电池放电性能具有较大的影响,设计了一种新型的锂离子电池的电极。研究了电极活性物质与导电剂、粘结剂的配比,电极片的面密度、压实密度对锂离子电池高倍率放电性能的影响,通过实验研究得到了一种高倍率放电性能良好的锂离子电池,该电池放电容量高,放电平台平滑,平台电压较高,循环性能较好,且电池放电时表面温度不高。分析锂离子电池高倍率放电循环曲线时发现了放电容量变化的一个规律,给出了针对锂离子电池高倍率放电的一种充、放电制度。