锂离子电池内部短路研究进展

通过对锂离子电池内部短路原理、模拟短路实验分析方法、预防措施以及内部短路检测手段进行分析,为锂离子电池安全防护应用提供借鉴。     

锂离子电池内部短路的研究进展

通过物理模型,总结了影响锂离子电池内部短路的因素,如电池的形状、尺寸,短路的位置、组件、面积,隔膜的材料及电池的荷电状态等.在研究内部短路的原因时,应综合考虑多种因素,得到较合理的判断.     

聚合物锂离子电池内部短路的诊断

提出了运用直流测内诊断聚合物锂离子电池内部短路的方法，简述了该方法的在基本原理，给出了用于电池内部短路判断的经验值范围。这方法既可以单独运用进行电芯化成前的分选，又可以综合应用进行电池质量的综合判断和电芯的出库分选。     

循环对锂离子电池外部短路安全性的影响

锂离子电池安全性作为其应用于新能源汽车的关键技术指标,成为众多标准法规关注的重点,同时吸引了大量的科研工作者的参与研究。对一款软包三元锂离子电池在不同循环次数后的外部短路安全性进行了研究,发现随着循环次数的增加,电池外部短路测试的最大电流逐步下降;在800次循环内,外部短路测试中电池表面温升逐步降低,均低于125℃,未发生起火、爆炸等热失控现象,但是950次循环后,电池外部短路测试发生了热失控,温度达到360℃以上。通过直流放电电阻测试和交流阻抗谱测试,发现随着循环的进行电池阻抗逐步增大。     

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.     

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。     

笔记本电脑用单体电池的安全问题

对2种型号的笔记本电脑用进口单体电池和1种型号的国产单体电池进行了重物撞击、挤压实验以及防高倍率充电的单体电池保护检测实验,并对实验结果进行了分析.结果表明:2种进口单体电池的安全性能优于某国产单体电池的安全性能,某国产单体电池在挤压实验中发生了着火现象,存在着一定的安全隐患,可见部分国产单体电池的安全性能有待进一步提...     

内部缺陷锂离子电池的筛选方法

比较筛选隔膜穿孔、金属异物和粉尘颗粒等3种缺陷类型电池的方法,总结各筛选方法的有效性以及对电池生产厂商的实践意义。化成初始电压筛选,可100%识别隔膜穿孔的缺陷电池;静态搁置电压筛选,除了能100%识别隔膜穿孔的缺陷电池,还可识别50%～80%充电过程中因隔膜受金属异物或粉尘颗粒膨胀挤压而表现出电压异常的缺陷电池;对静态搁置电压无异常、但在充电过程中电压波动较大的缺陷电池,动态电压差筛选可提升缺陷电池的识别率。     

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。     

磷酸铁锂动力锂离子电池穿刺实验

为评估磷酸铁锂(LiFePO_4)动力锂离子电池内短路时的安全问题,采用陶瓷顶盖结构的单体电池与1+5只并联连接电池的穿刺实验,分析电池表面温度、开路电压及涌流变化情况。不论连接方式和穿刺位置如何,均是靠近正极极耳的监控点温度最高,最高可达442.5℃,且前期该处温度迅速上升,后期逐渐降低;电解液浓度越低,电池内阻越大;穿刺接触电阻越小,电池表面温度越高,并联连接的被刺电池瞬间反充电流较大,最大可达256.0 A;电池未出现着火现象,穿刺安全性能得到提高。     

锂离子电池等效电路模型的研究

为了合理地应用锂离子电池,研究了大量的等效电路模型。为了便于确定电池模型,详细介绍了几种具有代表性的等效电路模型。为了便于使用电池模型,重点说明了几种常用的模型参数辨识原理,并简要介绍了基本的模型验证方法。     

碱性锌锰电池内部短路的探讨

通过对不同类型短路电池的解剖、测试、分析和模拟试验,概述了引起碱性锌锰电池短路的几种主要因素;分析了锌枝晶、氧化锌枝晶、铜和铜化合物、超细锌粉、氢氧化铝枝晶引起电池短路的表观现象和产生的原因;探讨了各种短路模式的可能机理;提出了防范各种短路应采取的措施。     

锂离子电池组的短路保护电路设计

在锂离子电池短路安全性实验的基础上,分析了短路保护的重要性,设计出了一种新型的锂离子电池组保护电路.该保护电路可方便地运用在采用MOSFET开关的电流保护电路中.该电路根据短路时电池组电压的变化来设计,并通过实验验证了该保护电路能够在5μs内动作,从而保护电池组.     

锂离子电池均衡电路设计与策略验证

设计了一种基于相邻电池之间的均衡电路,并用"两两对比"、"引入predict预测机制"和"加入中断"等多种均衡策略进行了验证。结果表明:4%的电量差异可以在15 s之内完成均衡,响应快速可靠且满足精度要求。     

锂离子电池组管理系统硬件电路设计与台架试验

以某型纯电动轿车用60Ah磷酸铁锂电池组为研究对象,进行了电池管理系统的开发及台架试验工作;系统分别利用LTC6802芯片实现了底层信息采集模块,利用分压原理实现了高压采集与绝缘电阻检测模块,利用MC9S12XDP512芯片实现了顶层数据处理及与整车信息交互模块。台架试验结果表明,所设计的管理系统能够实时地对电池组各运行状态进行监控及运算处理,并与整车控制器进行可靠的信息交互。     

储能系统用锂离子电池保护电路的研究

针对一般锂电池保护电路的缺陷,率先在锂电池保护电路加入了温度保护电路,均衡电路,下限自锁电路,电量显示电路。温度保护电路有效地保护了放电场管;均衡电路的加入保护了电池的一致性;下限自锁使得电源系统更加稳定;电量显示电路使得电路的能量系统更加直观;实验结果验证了锂电池保护系统设计的正确性。     

2008年锂离子电池市场分析

通过分析2008年各锂离子电池供货公司的实际业绩及用户的情况,论述了锂离子电池安全性的突发事件及原材料价格变动对市场供应双方带来的影响,概述了2008年锂离子电池市场整体的发展动态,预测了锂离子电池市场的发展方向。