锂离子蓄电池温度场分析

锂离子蓄电池凭借其性能优点在各方面都得到了大量应用,但其在应用过程中的发热问题不仅影响锂离子蓄电池的性能,也产生安全隐患。因此提出用有限元软件ANSYS对Sony(US18650)型锂离子蓄电池进行温度场分析,并讨论了不同放电速率和对流换热系数对电池温度场的影响。结果表明,放电速率和对流换热系数对电池的温度场有着明显的影响。     

高倍率锂离子蓄电池设计的研究

对不同电极配方、不同制作工艺、不同电解质的电池高倍率放电性能进行了对比.同时.还对电池大电流放电时各部位的温升情况进行了分析.实验证明.影响电池高倍率放电性能的因素较多.如电极的配方、涂敷厚度、电解质、结构设计等.通过对各种实验结果的分析.总结了制作高倍率电池时应重点考虑的诸多因素.     

锂离子蓄电池高倍率放电研究

锂离子蓄电池在放电过程中电压随放电容量的增大而降低,电池的放电容量随放电电流的增大而减小。然而在高倍率放电的条件下,电池的放电电压曲线会出现电压峰,同时电池的放电容量也有所增大。通过红外热成像的方法对锂离子蓄电池高倍率放电条件下的热行为进行比较细致的研究表明:锂离子蓄电池放电过程中各个区域的电极反应是非常不平衡的;高倍率放电的条件下,开始时电池极耳附近区域的电阻较小,电流密度较大,因此这部分产生的热量比较大,温度升高较快;在放电过程的后期,靠近极耳区域的容量耗尽,远离极耳区域的部分如果温度上升比较缓慢时,会导致放电过程终止,反之会出现电压上升的现象。该研究为锂离子蓄电池特别是锂离子动力电池的设计提供了新的思路。     

考虑热辐射效应的锂离子电池温度场仿真分析

温升是影响锂离子电池力学性能和使用寿命的主要参数。研究了热辐射效应对温度的影响,首先建立了圆柱型电池传热模型,针对ICR65/400锂离子电池数值分析了热辐射系数对电池内部温度场变化的影响;然后讨论了放电倍率、对流换热系数和环境温度对热辐射的影响;最后在高放电倍率、自然对流和低温环境下,对有无热辐射效应的温度场进行了比较。结果表明:圆柱型锂离子电池放电过程中最高温度出现在电池中心处,最低温度在电池表面;当放电倍率、环境温度和对流换热系数不变时,热辐射系数越大,电池散热越快,体系降温速率越快,达到热平衡时间越短;电池放电倍率越高,其生热速率越快,热辐射的散热效果越显著;当对流换热系数和放电倍率不变时,环境温度越低,其与电池温差越大,热辐射的散热效果越显著;当环境温度和放电倍率不变时,对流换热系数越小,热辐射的散热效果越显著;热辐射效应可有效降低电池内部温度。     

聚合物锂离子蓄电池技术与市场

介绍了聚合物锂离子蓄电池的主要性能特点 ,采用的聚合物固体电解质体系和市场前景。聚合物锂离子蓄电池以聚合物固体电解质代替锂离子蓄电池的液体电解质 ,具有优良的安全性能和加工性能 ,是 2 1世纪的绿色高能蓄电池     

锂离子电池三维温度场分析

锂离子电池凭借其性能优点在各方面都得到了大量应用,但其在应用过程中的发热问题是一个必须注意的问题,它不仅影响锂离子电池的性能,也产生安全问题.基于此,在二维分析的基础上用有限元软件ANSYS对ICR65/400型锂离子电池进行了温度场的三维分析,并对两者的分析结果进了比较,结果表明三维分析要比二维分析准确.最后具体分析...     

锂离子蓄电池电解液研究进展

锂离子蓄电池电解液及其添加剂的研究日益受到研究者的重视。电解液作为锂离子蓄电池重要组成部分对电池性能影响很大。综述了现阶段锂离子蓄电池电解液的溶剂、锂盐、低温性能以及热稳定性方面的研究状况。添加剂是有效改善锂离子蓄电池电解液性能的手段,概述了目前添加剂几个主要方面———SEI成膜添加剂、电导率提高添加剂、电池安全保护添加剂的研究进展。     

放电倍率对锂离子蓄电池循环性能的影响

通过对常温不同放电倍率的18650型锂离子蓄电池循环性能的测试表明,2C高倍率循环的锂离子蓄电池,300次容量衰减率为18.8%,而1C和0.5C放电倍率循环的电池容量衰减率分别为14.2%和10.5%。高倍率循环的Li-CoO2/石墨系锂离子蓄电池容量衰减严重。X射线衍射法(XRD)、透射电子显微镜法(TEM)、扫描电子显微镜法(SEM)分析表明,循环后的正极材料结构有明显的改变,负极表面膜增厚,导致Li 数量的减少及扩散通道阻塞,是引起锂离子蓄电池容量衰减的基本原因。     

失效锂离子蓄电池的回收

综述了近几年来国内外以LiCoO2为正极的失效锂离子蓄电池在回收方面的最新进展。锂离子蓄电池的回收目前大都采用整体破碎后分离出正极活性物质钴酸锂,再通过萃取法、化学沉淀法、电解法以及络合离子交换等方法得到不同钴的化合物,从而达到回收钴的目的。化学沉淀法操作条件容易控制,并且易于实现工业化,具有良好的应用前景。     

锂离子蓄电池低温性能研究进展

锂离子蓄电池作为绿色环保能源已经广泛应用于各种领域,但是较差的低温性能使其在航空、航天和军事等特殊领域的应用受到限制.一般,当温度降至-10℃时,锂离子蓄电池的放电容量和工作电压都会降低.总结了影响锂离子蓄电池低温性能的主要因素.     

锂离子蓄电池的市场发展

锂离子蓄电池以其质量轻、容量高、工作电压高、寿命长且无污染等特点得到迅速发展。锂离子蓄电池市场份额的迅速增长得益于中、日、韩三国在该领域的共存和竞争。主要介绍了世界锂离子蓄电池市场的发展动态和趋势,分析了中日韩三国在该领域的共存和竞争带来锂离子蓄电池市场的演变,对锂离子蓄电池在电动工具及电动运输工具等领域的应用进行了分析,并对锂离子蓄电池的未来发展进行了简单预测。     

锂离子电池放电仿真电源的研制

为了满足便携式设备生产和研发过程中仿真锂离子电池放电过程的需求,分析并比较了两种不同的仿真实现原理,并提出了一种锂离子电池放电仿真电源的研制方法.实验表明,通过该方法研制的仿真电源产生的仿真波形与原锂离子电池放电波形的最大相对误差为0.54％,说明采用该方法实现的仿真电源具有较高的准确性和可靠性,能够满足实际工程应用的要求.     

锂离子蓄电池的SCI收录论文数量分析

统计分析了1996～2005年间SCI收录的有关锂离子蓄电池论文的数量。数量稳步增长,从各年份中相关国家及机构被收录论文数量可以看出锂离子蓄电池的研究主要集中在中国、美国和日本这三个国家,紧跟其后的是韩国和法国。锂离子蓄电池研究最活跃的机构是中国的中科院、清华大学、浙江大学和美国阿贡实验室以及韩国和日本的一些研究单位。     

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.     

锂离子蓄电池有机电解液添加剂

有机电解液添加剂是近年来锂离子蓄电池研究中的一个热点。综述了锂离子蓄电池有机电解液添加剂的一般特点 ,并从主要用以改善电极SEI膜性能的添加剂、主要用以提高电解液电导率的添加剂、过充电保护添加剂、主要用以改善电池安全性的添加剂和主要用以控制电解液中酸和水含量的添加剂五个方面综述了当前锂离子蓄电池有机电解液添加剂的研究现状。重点论述每一种添加剂作用机理、特点以及它们在锂离子蓄电池有机电解液中的应用研究现状 ,同时对它们的优缺点也进行了适当的评述     

锂离子蓄电池负极材料的研究进展

讨论了各种锂离子蓄电池负极材料的结构和嵌锂机理 ,特别是最新研制的、除普通石墨和高度石墨化碳材料以外的改性石墨和可逆容量大于 372mAh/g的其它负极材料 ,包括无序碳 (5 5 0～ 90 0mAh/g)、多并苯半导体(PAS ,85 0mAh/g)、锂过渡金属氮化物 (90 0mAh/g)、非晶态锡基复合氧化物 (ATCO ,6 0 0mAh/g)和表面改性锂金属等材料。认为以PAS为代表的热解碳 (低于 80 0℃ ) ,ATCO ,以Li Co N系化合物为代表的Li3 N型锂过渡金属氮化物和表面改性锂金属将是锂离子蓄电池负极材料的发展方向     

锂离子蓄电池材料的研究现状

综述了目前锂离子蓄电池中常用正、负电极材料的特点 ,及电化学性能与结构之间的关系。正极材料包括层状结构的LiCoO2 、LiNiO2 以及尖晶石型LiMn2 O4 ;负极材料包括石墨、焦炭、硬碳等碳材料以及锡基氧化物材料。通过对材料电化学性能的比较 ,从商品化角度讨论了锂离子蓄电池电极材料研究的发展方向。     

新型锂离子蓄电池阳极材料CoS2

报道了一种新型锂离子蓄电池阳极材料CoS2,利用X射线衍射(XRD)、电子扫描电镜(SEM)和BET等技术研究了其结构和形貌。XRD显示CoS2为立方结构,晶胞参数a=0.5531nm,SEM观察其颗粒大约在30mm,表面有丰富的微结构。对不同乙炔黑含量的材料进行研究发现,乙炔黑含量为30%的样品具有较好的电化学性能,首次最大嵌锂容量高达1280mAh·g-1。非原位XRD研究了材料在充放电过程中结构的变化,同时研究了其反应机理。     

锂离子蓄电池相关特性试验研究

为了确定锂离子蓄电池在不同负荷下的最小允许放电电压、内阻变化规律以及内阻消耗量,对4节3.2 V/60 Ah的锂离子蓄电池单体串联组成电池组进行了放电试验,记录不同时刻蓄电池组端电压、放电电流和内阻值,利用M atlab对所采集到的数据进行处理,计算出了各种不同负载条件下蓄电池组的放电量、负载消耗的能量、蓄电池内阻消耗的能量以及蓄电池的内阻消耗的能量占整个能量消耗的百分比,并绘制出蓄电池试验变化曲线。结果表明:锂离子蓄电池单体所允许的放电端电压最小值在2.75 V左右,内阻值约为0.75 mΩ,不随放电量和负载的变化而发生变化;在负载相同的条件下,电池组放电电流减小趋势和端电压下降趋势一致;负载越大内阻消耗量也越大。以上结论为蓄电池能量管理系统开发提供理论依据。