(LiFePO_4+LiMn_2O_4)/Li_4Ti_5O_(12)电池的制备与安全性能

用磷酸铁锂和锰酸锂复合材料作为锂离子电池的正极活性物质,与钛酸锂负极材料匹配制备了钛酸锂电池。制备的电池有较宽的充放电平台,锰酸锂提高了电池的充放电电压,所制备的钛酸锂电池具有良好的循环性能、倍率放电性能和安全性能。     

新型(LiFeO4+LiMn2O4)/(Li4Ti5O12+CNTS)锂离子电池的制备

用磷酸铁锂和锰酸锂复合材料作为锂离子电池的正极活性物质,与钛酸锂碳纳米管复合负极材料匹配制备了新型锂离子电池.锰酸锂提高了电池的放电电压和容量,碳纳米管提高了负极的电导率.电池循环性能良好,经100次循环后容量保持率为98.8％.     

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。     

锂离子电池低温电解液优化途径

作为绿色环保能源,锂离子电池已经在电动汽车领域占据了极大的市场份额,并逐步扩大了在军工领域的应用范围,然后电动汽车和军工产品都对锂离子电池的环境适应性提出了更高要求。而处于低温环境的锂离子电池,其放电电压平台和放电容量都会较常温环境有较大幅度的降低。本文分析了锂离子电池在低温条件下性能下降的几种因素,并提出可以从锂盐、溶剂以及添加剂三个方面改善锂离子电池低温电解液的性能。     

锂离子电池正负极材料对低温充放电性能影响

分别采用通过降低材料粒径和碳包覆方式优化后的正负极材料,使用扫描电镜表征钴酸锂和石墨的形貌,通过控制变量法制备四种方案的电池样品,对其电化学阻抗和低温下充放电曲线、循环曲线、容量微分曲线及析锂情况等进行分析.结果表明,适当减小钴酸锂材料粒径和碳包覆改性石墨都是优化锂离子电池正负极材料的方式,二者搭配使用能够改善锂离子电池低温性能.优化正极材料对低温放电性能改善效果明显,优化负极材料对低温充电性能改善效果明显.正极与负极材料活性不匹配或材料与使用条件不匹配会引起电池性能缺陷.     

以Li4Ti5O12作负极的聚合物锂离子电池的性能

应用纳米级钛酸锂粉末作为负极活性材料制作聚合物锂离子电池,并对电池进行测试.分析和评价了其电压特性、倍率充电特性、倍率放电特性、低温放电特性、循环寿命以及安全性能,同时与石墨负极的聚合物锂离子电池进行了比较.研究表明,钛酸锂负极的聚合物锂离子电池在安全性能、倍率充放电性能、低温特性等方面超过石墨负极的聚合物锂离子电池,能够适合于在混合动力汽车和电动汽车上的应用.但电池的能量密度需要进一步提高,同时制作的成本需要进一步降低.     

磷酸铁锂化学特性分析及在化学电池中的应用

与其它化学电池相比,磷酸铁锂(LiFePO4)具有环保、安全、比容量高、高温特性好、循环性能优异等优点,成为近期最受人关注的锂离子电池正极材料。从研究磷酸铁锂的化学特性出发,深入分析了磷酸铁锂的循环寿命、倍率放电性能、放电平台、能量密度以及热稳定性能等因素,并与其他化学电池的基本特性进行了比较,从而论证了磷酸铁锂成为化学电池正极材料所具有的优势和所能应用的场合。     

功率型LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4正极材料的研究进展

电动汽车等高功率用电终端对提高锂离子电池的工作电压提出了更高要求,镍锰酸锂因具有4.7 V的放电电压而成为高功率锂离子电池正极材料的首选。综述了镍锰酸锂正极材料的结构特点、制备方法,并介绍了通过掺杂,包覆和控制形貌来提高其倍率、循环等电化学性能的研究进展,为功率型锂离子电池的研发提供了参考。     

锂电池充放电保护电路的特点与工作原理分析

锂在元素周期表上位于第3位,因外层电子数为1个,容易失去从而形成稳定结构,故锂是一种非常活泼的金属。由锂元素制成的锂离子电池,具有放电电流大、内阻低、寿命长、无记忆效应等优点,现已被广泛使用。但锂离子电池在使用中严禁过充电、过放电和短路,否则将会引起电池寿命缩短或起火、     

基于尖晶石锰酸锂混合材料的应用

研究了尖晶石锰酸锂和钴酸锂混合正极材料在锂离子电池中的应用.在保持锰酸锂与钴酸锂质量比1:1不变的情况下,对使用该体系的锂离子电池的初始性能、循环性能、过充电性能、60℃荷电保持7 d及不同温度放电性能等进行了测试,并与使用纯钴酸锂体系的电池做了比较.结果表明:混合材料满足锂离子电池的要求.     

二次电池循环寿命检测仪

设计了二次电池循环寿命检测仪.检测仪以单片机C8051F320为核心,可对电池进行恒流充放电,通过测量端电压.实现充放电的转换,并实时记录、分析电压信息,画出放电曲线,对电池的循环寿命进行自动测试.     

锂电池充放电模型及关键参数影响研究

建立了锂电池充放电模型,并在Matlab上形成锂电池模型库,改变关键参数,分析锂电池中各参数对充放电曲线的影响,通过调整锂电池模型中的关键参数提高模型精度。最后,以天康TKLD-48 V/52 Ah系列锂电池实际充放电数据为例,将仿真曲线与实际充放电曲线对比,计算出模型的绝对误差小于3%,符合需求。     

基于参比电极的析锂电池安全充电控制

电池系统是支撑下一代新型电网的关键,然而随着使用次数增加电池性能会逐渐衰减,导致充放电能力大幅减弱。因此,本文针对三元锂离子电池,通过制备参比电极,揭示了不同温度充放电循环后电池充电性能变化。首先,设计了不同温度下的充放电循环实验,得到低温循环与高温循环两种状态下的电池;其次,通过植入参比电极标定安全充电曲线对比不同状态电池的负极电位情况,发现高温循环后的电池发生了析锂,并且在300 A电流充电持续时间上对比新鲜电池降低了76.19%;最后,对析锂后的电池建立了安全充电荷电状态-温度-电流等高线图。对比新鲜电池后发现,相同温度和荷电状态区间电池200A以上的充电能力减少了69.84%。电池发生析锂副反应后会严重影响电池充电性能,需要在实际的锂离子电池全寿命周期管理中予以考虑。     

自动曲线识别的电池分类系统

介绍了一个建立在向量空间模型上的电池分类系统 ,提出了一个基于模糊决策的快速完成识别电池容量和曲线一致性的计算方法。算法以提取电池充放电特性曲线上的电压、时间作为识别特征 ,并建立了目标隶属函数 ,基于阈值准则 ,完成曲线类别归属的决策 ,给出了系统的基本结构和具体实现方法。实验表明了该方法的可行性 ,当测出电池容量时 ,可以快速准确地将放电容量和充放电特性曲线一致的电池分为一类 ,分类的准确率达到 98%以上 ,为制作高性能的电池组提供了一种实用检测技术。     

电动汽车阀控式铅酸蓄电池通用模型

建立电动汽车阀控式铅酸蓄电池模型,蓄电池的负荷根据公路级别(4种级别路面),公路水平度(上坡、平坦和下坡路面),汽车档位(5种档位)的不同分为60种负荷。采用容量换算法和电流换算法对电动汽车蓄电池的容量进行检测;建立蓄电池充放电模型,即蓄电池充放电电压、电流和功率随时间、负荷变化的数学表达式。通过汤浅(YUASA)UXL330-2N蓄电池验证,所建模型反映了蓄电池的充放电特性,该模型适用于充电站,电动汽车仪表台及其变电站直流系统蓄电池监控系统。     

电压区间对LiFePO4/C电池循环性能衰减的影响

通过加速量热(ARC)、直流内阻(DCIR)测试及容量增量分析(ICA),研究IFR 32131型磷酸铁锂(LiFePO4)/C电池以1.00 C在2.00~3.65 V充放电时的热特性。电池在充电和放电末期,均出现温度快速上升的过程,且放电发热量较充电高出1 801.6 J;充放电的热功率拐点都出现在LiFePO4的准二元相变电压区间外,表明末期的快速温升为电池极化导致,且放电极化大于充电;放电DCIR比充电高。对比高区间(20%~100%)、中区间(10%~90%)和低区间(0~80%)等3种电压区间内电池80%放电深度(DOD)的循环性能,中区间电池的循环性能最好。     

基于特性曲线的锂离子电池分类新方法

提出一种基于特性曲线的电池新分类方法,通过分析列放电特性曲线上的特征,解释各特征点的物理意义,并说明特征点的提取方法,同时提出了通过增长容量分析（ICA）法分析电池内部材料相变过程的思想,再采用FCM聚类算法对电池进行分类筛选。通过电池组循环寿命实验验证新方法的有效性。     

18650高容量锂离子电池研制

采用高镍材料作为电池正极制作了18650型圆柱锂离子电池（0.5C放电标称容量为2 800mAh）,并对该材料扣式电池与18650锂离子电池性能进行了测试。结果显示：高镍材料扣式电池首次充放电效率为88.7%;Li氧化覆盖整个氧化峰范围（3.7~5.0V）,同时4.25V时Ni 2＋/Ni 4＋电对氧化,5.0V处为Co3＋/Co4＋的氧化,并且反应开始时优先发生Ni的氧化,随着电位增大,发生Co的氧化。高镍材料18650锂离子电池0.5C、1.0C、2.0C放电容量分别是0.2C时的99.89%、99.26%、97.38%,能够满足电池对于快充快放的使用要求;电池0.5C充电1C放电20周、100周、200周、450周对应容量保持率分别为98.40%、94.74%、87.62%、82.22%。低倍率（0.5C）时,常规结构18650电池与本实验结构电池的散热效果相当,随着放电倍率增大,两种结构散热效果温度差值也增大。     

盖帽结构对LiFePO4动力电池性能的影响

以磷酸铁锂(LiFePO4)、中间相碳微球为正、负极材料,采用功能性电解液,制备了10 Ah铝壳磷酸铁锂动力电池,研究了一体式盖帽和非一体式盖帽对电池的性能影响.结果显示,采用一体式盖帽的电池,平均内阻为2.0 mΩ,最大放电倍率10 C,最大充电倍率为5C,5C倍率常温循环600次后容量保持率为86.4％;采用非一体...     

基于Buck-Boost电路的能量转移型均衡方案

提出了一种基于Buck-Boost电路的新型均衡电路,实现了锂离子串联电池组充放电均衡。根据均衡能量流向,采取两种不同的均衡策略:电池组放电时,均衡能量由电池组向组内荷电状态(state of charge,SOC)较低的单体电池转移;电池组充电时,均衡能量由电池组中SOC较高的单体电池向电池组转移。以单体电池开路电压在线估计为基础,运用开路电压法估算SOC,选取SOC值在一定阈值范围之外的单体电池作为均衡对象,对6节串联的磷酸铁锂电池进行了充放电均衡实验。实验结果表明,该方案可以有效减小单体电池间的不一致性,提升电池组的整体性,同时提高了电池组充放电容量。