1MW LiFePO4锂离子储能电池均衡实验

对1 MW磷酸铁锂(LiFePO4)锂离子储能电池进行放电、充电均衡.均衡后,单体电池的电压差减小,电池组的直流侧电压差、荷电态(SOC)差均减小.放电、充电均衡后,单体电池的电压差分别为0.011V、0.013 V;电池组的直流侧电压差为0.7 V、1.2 V;电池组的SOC差均为8％.     

电动自行车用VRLA电池的配组

将3只开路电压和放电时间(容量)基本一致的6DZM10型阀控式密封铅酸(VRLA)电池配组使用,以期避免1只电池过早失效.单体电池之间的差别可以缩小,但不能消除.在使用过程中的深度过放电会使电池差别增大,导致1只电池过早失效.若将电池组放电终止电压由31.5 V提高到32.5 V,虽然放电时间会缩短2%左右,但对防止单体电池过早失效有效.     

放电制式对锂离子电池循环寿命的影响

通过对LiFePO4锂离子电池循环寿命实验,发现电池在不同充放电制度下的循环寿命差异很大.研究发现,单体电池充电终止电压应该在3.65 V左右,超过4.0 V会造成电池循环寿命的严重衰减.单体电池放电截止电压应该尽可能高,应大于2.5 V;充电倍率越高,电池循环寿命越低.在电池组的实际使用中,应该综合考虑这些因素,并采...     

叠层电池结构与工艺

在全面研究和生产应用的基础上,本文介绍了新的叠层电池结构和工艺。对新的单体电池制作方法,单体电池底部的胶封和电池组的密封以及12V电池的短路电流问题进行详细地介绍和讨论。     

并联电池组充放电均衡器及均衡策略研究

成组的单体电池需要进行能量均衡,以消除单体电池能量不一致给电池组性能造成的不利影响.使用并联电池组充放电均衡器,当任一单体电池达到所设定的充电截止电压时,均衡器可将该单体电池隔离出充电电路;放电过程中通过Cuk斩波电路给能量最低的单体电池补充能量,减小该单体电池的放电速率,从而实现充放电过程能量均衡.通过对4个单体电池组成的电池组进行仿真和均衡实验,结果表明该均衡器能够实现快速均衡,并有效地降低电池不一致程度.     

锂离子动力电池系统故障检测

锂离子动力电池系统的故障原因大多与单体电池的异常有关.针对故障电池组的实际运行数据,构建了电压和温度特征参数,分析其随运行时间的变化情况,通过阈值方法对异常电池进行判断.提取电池组在充电过程中单体电池的电压数据,利用充电电压曲线距离分析和局部离群因子(LOF)检测方法诊断不一致单体,结果表明两种方法的诊断结果一致.最后...     

梯次利用锰酸锂电池充放电特性研究

以梯次利用锰酸锂电池为实验对象,搭建储能电池测试平台,开展了恒压充电电压、恒流充电电流、恒功率充放电、环境温度等对电池组容量、内阻、电压一致性的影响实验研究.实验结果表明,将单体电池恒压充电截止电压设置在高于电池充电平台电压0.2V时,可以在较少时间获得较大充电总容量;在相同的充放电截止电压下,恒流充电电流越大,电池组...     

多阶段电流充电对LiFePO_4/C电池组性能的影响

采用多阶段电流充电和恒流充电两种不同充电模式对51.2 V/96 Ah LiFePO4/C电池组测试,研究不同的充电模式对电池组的电压、容量、能量和循环性能的影响,结果显示采用多阶段电流充电可减小单体电池的不一致性,有效提高电池组的容量、能量的利用率,延长电池的使用寿命。     

磷酸铁锂并联电池组充电安全性界定

基于Matlab/Simscape平台开发了磷酸铁锂单体电池模型,据此建立了不同拓扑结构的电池组模型,分析了单体电池老化对并联电池组性能的影响。结果表明,与老化单体电池并联的单体电池荷电状态上升速率高于其余单体电池,以单节电池安全为约束的充电模式将导致其内部并联单体电池出现过充电。为保证并联单体电池充电安全,单节电池充电截止电压需依据电池老化状态重新界定,且实际使用过程中,可忽视充电电流对单节电池充电截止电压的影响。在此基础上,提出了仅考虑并联单体电池数,以极限状态下的充电截止电压控制充电过程,确保并联电池组充电安全的理念。     

可用于故障电池切除的电池组均衡电路

针对电池组不一致性可能威胁储能系统安全运行问题,用电压差异度来表征电池组中单体电压一致性,设计可在线实现故障电池切除与电池均衡的拓扑结构电路。该电路结构简单,控制容易,可有效提升电池组内单体电池性能的一致性,经验证,该电路结构可实现在线切除故障电池和电池间均衡。     

MnO_2掺杂对锂/氟化碳电池性能的影响

通过球磨法制备了二氧化锰(MnO_2)掺杂的氟化石墨(CF_x)复合材料;以复合材料为正极、锂带为负极,制备了1 Ah方形软包装锂/氟化碳(Li/CF_x)电池。探讨掺杂比例对Li/CF_x电池电化学性能的影响。与纯CF_x相比,掺杂30%MnO_2的电池以0.1 C倍率放电,低波电压和平台电压分别为2.360 V、2.463 V;以0.5 C、1.0 C倍率放电,低波电压分别提高约0.4 V、0.5 V。掺杂MnO_2可改善Li/CF_x电池的电压滞后现象,并提高放电平台电压。     

不同正极活性物质的钛酸锂负极锂离子电池

采用4种正极活性物质,设计32650型4.0 Ah钛酸锂(Li_4Ti_5O_(12))负极锂离子电池,评估充放电倍率性能、放电温升、低温放电性能、循环性能和安全性能。尖晶石镍锰酸锂(Li Ni0.5Mn1.5O4)正极电池的电压平台高(3.15 V),-20℃下的1 C放电(3.3~2.0 V)容量是常温时的83.16%,比能量为74.57 Wh/kg;磷酸铁锂(LiFePO_4)正极电池的电压平稳(1.70 V),适用于对电压要求严格的领域。三元材料正极电池中,镍钴锰酸锂(LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2)正极电池的各项性能较优,3 C循环3 486次的容量保持率为102.58%,可用于快充领域;镍钴铝酸锂(LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2)正极电池更适合于储能领域。     

VRLA电池循环失效的主要因素

对不同批次2 V2、00 Ah(C10=200 Ah)的VRLA电池单只和3只串联分别进行100%DOD循环实验。导致整组串联电池循环寿命提前结束的原因,主要是电池容量的均一性问题,落后的电池影响了循环寿命。对循环失效的电池进行解剖研究,发现造成电池失效的主要原因是正极活性物质的软化和脱落。     

慢脉冲快速充电均衡性的研究

由于阀控式铅酸(VRLA)电池中单体电池内阻、电压和容量的不一致,导致使用过程中差别扩大,使电池组循环寿命缩短。分析了电池组性能差别扩大的原因,研究了慢脉冲快速充电方法的充电性能。结果表明:该方法有利于VRLA电池的均衡充电,抑制单体不一致性的扩大,延长电池组的寿命到700次循环以上。     

不同接触电阻的气体扩散电极性能研究

在催化剂与泡沫镍基板之间,采取涂抹式和表面接触式两种方式制作了具有不同接触电阻的气体扩散电极,通过观察微观形貌从理论上说明两种电极的接触方式引起的放电效果区别;结合在锌空气动力电池中的放电实验,获得在同等实验条件下,电极催化剂与基板采取表面接触式比涂抹式制作方式产生的电池表观内阻值高0.05Ω,当放电电流密度值为106mA/cm2,放电电压值低0.09V。说明了气体扩散电极由于催化剂与基板接触方式不同引起的接触电阻变化对电池放电状态的影响及其影响程度。     

Implementation and Analysis of Electricity Generation by Thermoelectric

This paper presents an implementation and analysis of producing electricity by thermoelectric principle. The paper describes an experimental thermoelectric prototype to investigate the electric generation. Firstly, the appropriated design of the thermoelectric unit is constructed as a laboratory prototype to measure performance of the electricity generated under the condition of on-load and no-load. All parameters are recorded such as voltage (V), current (A), and both sides temperature range (ΔT). Secondly, the power output of the prototype is analyzed. The experimental, results shows that while no-load temperature range (ΔT) from 0 – 110°C, the output voltage (V) was up to 1.17 V at 110 °C and with 2 Ω-loads the output current (I), voltage (V), and power (W) were 212.6 mA, 0.850 V and 180.71 mW respectively. For 10 thermoelectric source connected in series, while no-load and 2 Ω-loads, the output voltage (V) was at maximum of 13.57 V and minimum of 1.213 V at 110 °C. This can be seen that the voltage output from the power output is fluctuated. Therefore a proper design of buck-boost converter is necessary to stabilize the output voltage for purpose of charging battery application.     

锂离子电池过充短路添加剂

为了提高锂离子电池的抗过充性能,研究了二苯醚做为锂离子电池过充短路添加剂的性质.实验结果表明在锂离子电池有机电解液中,当电极电位高于4.5V(vs.Li/Li )时二苯醚在铂盘电极上发生电氧化聚合,形成具有良好电化学活性的导电聚合物,同时LiMn2O4粉末微电极的结果表明在电极电位到达4.25 V之前,二苯醚没有对正极材料产生明显的不利影响.LiMn2O4/Li模拟电池的结果表明当电池过充到约4.5 V时,电池电压不再升高,同时扫描电子显微镜观察发现二苯醚在正极上发生了聚合.此外在聚合过程中产生的H 在负极上被还原为H2,增加了电池的内压,因此可以通过激活安全阀提高锂离子电池的安全性.     

电动自行车用无镉铅酸蓄电池的开发

研制了电动自行车用无镉铅酸蓄电池。以14.8 V恒压1.8 A限流充电10 h;且以5 A放电到9 V的循环寿命达到700次以上;实车使用寿命可达到3年。电池内不使用镉,有效地减少了对环境的污染。     

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。     

锂离子电池组实时均衡调节方法研究

针对锂离子电池组在作为能源供能应用中的电压均衡调节目标,基于单体及蓄电池组电压实时检测与高电压对低电压单体均衡调节原理,探索了实时均衡调节方法,并基于此设计了一种便携式锂离子蓄电池组实时主动均衡系统。该系统在锂离子蓄电池供能工作中的实时检测单体及蓄电池组电压、电流、温度等参数值,通过EMI滤波后的组压给单体充电的形式,实现了蓄电池组单体间的电压均衡调节,系统最终尺寸为160×60×105mm,满足便携式需求,与蓄电池组组合应用于AGV小车的供能过程中进行实时均衡调节。实验及现场应用效果表明,该系统实现了9节单体的实时主动均衡,实现在300s以内单体间电压不平衡度低于5%的均衡调节,均衡效率高于80%,达到锂离子电池AGV小车供能的较恶劣条件下实时均衡主动式调节的目标。