锂离子电池组可用剩余容量的估算方法

锂离子电池的可用剩余容量是电池管理系统(BMS)中一个重要参数,为精确计算电池的可用剩余容量,提出了一种新型的估算锂离子电池可用剩余容量的方法,利用开路电压法与智能估算方法相结合估测电池的SOC,得到锂离子电池SOC的实际值和估测值,经过比较,能很好的反映出电池随老化程度及其他条件的改变而发生的可用剩余容量变化.     

锂离子电池组可用剩余容量计算方法的研究

区分了电池剩余容量与电池可用剩余容量,通过安时法与开路电压法相结合的方法估测电池的SOC。为了更精确计算电池的直流阻抗,实时修正电池运行过程中电流误差系数,通过试验得到电池电压与可用剩余容量的关系及SOC与放电时间的曲线,经过比较,该策略能很好的反映出电池随老化程度及其他条件的改变而发生的容量变化。     

NEDC工况下温度对锂离子电池组性能的影响

研究环境温度(40℃、25℃、0℃和-15℃)对锂离子电池组(102 Ah、30. 8 k Wh)在新标欧洲循环(NEDC)工况下放电性能的影响。锂离子电池组的放电容量、能量随环境温度下降而降低,主要是受内阻的影响。影响内阻的主要因素有:环境温度、放电电流、放电深度(DOD)及电芯自加热效应等。高温(25～40℃)放电时,内阻的变化不显著,主要受DOD的影响;低温(0～15℃)放电时,内阻增大主要因DOD变大;电芯自加热效应可提升低温下锂离子电池组的性能。     

新充电方案对锂离子电池组循环性能的影响

用传统充电方案与新的充电方案交叉的方法对36V/10Ah LiFePO4锂离子电池组进行循环性能测试,结果发现:新的充电方案可以在一定程度上提升电池组的循环性能,对于单体性能差异较大的电池组,其改善效果尤为明显。通过实验分析发现,电池组循环性能的衰减主要是由于电池组整体的差异性而使得充电容量的衰减,而非单体性能的下降。另外,通过对电池组中3个单体进行单独放电而故意加剧电池组间单体电池荷电状态失衡,从而模拟实际使用过程中可能会出现的单体间自放电率差异较大的情形。在此种状态下,新的充电方案可以通过10次的循环过程将电池组容量恢复至正常水平。因此,新的充电方案可以有效地均衡电池组间单体容量差异,从而避免使用过程中由于单体间自放电差异的存在和累积而导致电池组寿命的急剧缩短。     

锂离子储能电池成组方式优化

电池组内单体电池的分散性问题降低了电池组的可用容量和循环寿命.针对电池成组方式对电池组可用容量与循环寿命的影响问题,基于电池的Thevenin等效模型,分析了并联电池间不平衡电流交叉现象产生的原因及作用;研究了不同成组方式对电池组可用容量的影响,提出了表征电池组容量分散性的容量极差和容量分散度指标;通过仿真分析,得到了提升电池组可用容量的组合方式.搭建了电池组性能测试平台,比较了6种拓扑结构锂离子电池模组的寿命衰减特征,遴选出了减缓电池组循环寿命衰减的成组结构.     

锂离子电池组充放电保护和容量均衡控制电路X3100／X3101应用

本文介绍专为锂离子电池组设计的保护和电压均衡集成电路X3100 X3101、该芯片内部有EEPROM和MOSFET驱动电路、并具有微功耗休眠模式。采用该控制芯片的充电器、外围元件少、充电电压精度高，具有锂离子电池组充电所需的全部功能，并通过容量均衡控制有效提高了电池组使用寿命。     

基于ANN方法的锂离子电池放电容量预测

锂离子电池放电容量的预测和估计是电池管理系统中一个非常重要的内容。某一个状态下锂离子电池的放电容量是放电电流、电压、温度以及过去电池充放电的历史等参数的函数。运用ANN方法即人工神经网络方法 ,可逼近任何多输入输出参数函数的性能 ,预测不同放电电流和电压下锂离子电池放电容量的大小。结果表明 ,ANN方法具有足够的精度 ,可用来预测锂离子电池的放电容量。     

18650型锂离子电池的循环容量衰减研究

研究了18650型锂离子电池常温循环性能和容量衰减机理。采用恒流-恒压制式对锂离子电池进行200次充放电循环测试,用交流阻抗技术对不同循环次数的电池进行分析,将不同循环次数的电池正负极与锂片分别组成半电池测试其容量,利用扫描电子显微镜法(SEM)、X射线衍射光谱法(XRD)、空气渗透仪等测试手段对不同循环次数后的锂离子电池正负极、隔膜的形貌和结构进行了表征。结果表明,电池在前200次循环过程中容量衰减率为15.6%;而正极和负极容量分别损失6.6%和4.3%。电池容量衰减主要来自于活性锂离子的损失以及电极活性材料的损失,活性锂离子的损失可能是由于在循环过程中电解液与正负极活性材料反应不断消耗活性锂离子造成的;正极活性材料层状结构规整度下降,离子混排度提高,负极活性材料上沉积钝化膜,石墨化程度降低,隔膜孔隙率下降,导致电池电荷传递阻抗增大,脱嵌锂能力下降,从而导致容量的损失。     

电极面密度对锂离子电池性能的影响

采用了不同电极面密度组装成以磷酸铁锂为正极材料的锂离子动力电池,并对其倍率放电和常温及高温循环性能进行了试验,分析了上述电池之间的倍率放电、循环性能差别的原因,最后得出了不同电极面密度对电池性能的影响.     

锂离子电池组均衡充电的研究进展

锂离子电池组均衡充电是动力电池使用技术的重要组成部分,均衡充电技术的应用直接影响电池组的性能与使用寿命。分析了均衡充电的原理及化学、物理实现方法,结合均衡充电的分类,介绍了国内外均衡充电的研究进展,并指出均衡充电的研究方向。     

不同隔膜对锂离子电池性能的影响

以磷酸铁锂/石墨为正负极材料,研究不同隔膜对锂离子电池性能的影响.结果表明:湿法工艺下,隔膜的孔隙率与透气度呈负相关关系,隔膜厚度与透气度呈正相关关系.随着隔膜孔隙率的变大,电池的交流内阻(ACR)/直流内阻(DCR)会变小、自放电变大、-20℃放电性能变差.随着隔膜的厚度变厚,电池的ACR/DCR会变小、自放电变小、...     

基于虚拟仪表的锂电池组电量显示系统设计

根据电动汽车锂电池管理系统(BMS)项目中所使用的电池类型和数量,以及虚拟仪表的应用环境,设计BMS的数据采样电路,包括单体电压、电池包电压和温度,然后在PC端开发出虚拟仪表静态界面,用JS脚本描述界面行为动作,实现动态效果.测试结果显示,虚拟仪表美观、醒目,能够实时、动态显示电池组的电压、电流和温度等各种状态,可为驾驶员选择合适的驾驶策略提供参考.     

锂离子电池串联模块充放电过程研究

研究了锂离子电池串联模块在充放电循环过程中各单体电压、内阻、容量和温升的变化情况及相互关系。测试结果表明:模块中各单体电池的差异性随着放电倍率增大和循环周次的增加而变大。相对过充过放的单体电池表面温升高于相对浅充浅放的单体电池,并且循环过后的可用容量前者显著低于后者。内阻的差异性直接导致各单体电池生热量的不同,加之模块中不同位置电池的散热状况存在差别,电池模块长期处于非均匀的温度场中,致使各单体电池容量与电压的离散程度加剧。     

矿用大容量锂电池组实时均衡方案设计

设计了新型矿用运输车的大容量锂电池组主动均衡方案。该方案能配合主控管理系统实现组内锂电池的容量均衡,实现矿用锂电池电机组的高效安全运营。该方案采用数字电源技术控制双向拓扑器件实现能量的双向交互,并且采用开关切换矩阵精确连接每节电池和电池组。给出了设计方案的实现原理、电路拓扑结构及系统控制流程。实际应用结果表明该方案具有均衡电流大、效率高等优点,能够实现实时有效的主动均衡效果。     

提高电动车用锂离子电池组安全性的解决方案

介绍了美国3M公司发明与生产的新型灭火剂Novec1230的基本物理化学性能,灭火机理等内容,并论证了Novec1230提升电池组安全性的实验方案。Novec1230液体能够有效地控制电池组的工作温度,更重要的是,它本身就是一种性能良好的灭火剂,一旦由于外部撞击或内部不良使得电池产生火灾,Novec1230液体也能够有效地起到抑制燃烧的作用。因此将整个锂离子电池组浸没在Novec1230的液体中则很有可能显著提高锂离子电池组的安全性,不失为一种很有潜力的安全性解决方案。     

钛酸锂方形软包锂电池冷却效果研究

为了研究不同相变材料对大容量锂电池的冷却效用,同时研究不同电池表面相变材料裹覆面积和不同级别放电倍率条件下电池模块的冷却速度,以相变温度各不相同的三种固态相变材料为研究对象,对锂电池进行包裹并对电池放电后的冷却过程进行定位.最后,采取相变材料与微通道铝扁管协同作用的方法来加快电池的冷却进程,实验结果表明通过该方法能够获取更好的冷却效果,具有较高的推广应用价值.     

荷电状态对锂离子电池电化学性能的影响研究

以LiNi0.6Co0.2Mn0.2O为主要正极材料制备锂离子电池,通过循环伏安法、电化学阻抗谱和恒电流间歇滴定技术研究了过充状态、过放状态和正常使用条件下锂离子电池电化学参数变化规律。结果表明,锂离子电池在过充、过放时,固体电解质界面(SEI)膜遭到破坏,电荷转移和离子扩散难度增加,电池整体电阻增大,安全性降低;然而,以恒电流间歇滴定方式将电池过充到4.5 V时,电池正、负极材料结构的改变具有可逆性,电池可以恢复到正常状态;将电池过放至2.5 V后,正极或负极材料的结构遭到严重破坏,该破坏过程不可逆。该项研究结果对于明确荷电状态对电池整体性能的影响、开发新型电池检测技术并进行电池安全设计具有重要意义。     

热辐射对电动汽车电池组分冷散热性能的影响

为了研究热辐射对小型电动汽车电池组自然风冷散热性能的影响,利用Fluent软件对在自然风冷情况下电池组的温度场进行仿真分析。研究了辐射温度和进气温度对电池组散热性能的影响。结果表明,热辐射对电池组风冷散热性能影响较大,在电池组散热系统设计时不能忽略热辐射的影响。     

锂离子电池过放后性能的研究

通过对客退过放后的电池进行形貌表征和电化学性能研究,发现在过放至0.2V的正极片上未检测出铜元素;在小电流恢复后电池充放电性能正常.经过搁置后,过放电池放电平台降低,并且其容量保持与恢复性能明显低于正常电池,其中过放电池比正常电池高温保持率低9.5％.其次,过放后的电池在循环过程中容量衰减快,在循环后期内阻明显增大60...     

锂离子蓄电池铝壳合金成分对电池性能的影响

对锂离子蓄电池中电池壳的合金含量进行了研究,发现电池壳中不同的合金含量对电池性能的影响不同.对合金含量不同的三种电池,分别测定电池的鼓胀量、容量、电池内阻、放电曲线和循环寿命曲线,通过比较得出结论:在一定范围内,Cu和Mg的含量影响电池鼓胀,也进一步影响电池性能,0.14%Cu和0.26%Mg的合金含量比较合适,值得推荐.