三元材料在锂离子动力电池上的应用

锂离子电池被认为是电动汽车EV以及混合动力电动车HEV的主要发展方向之一.选用了LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料制成了12 Ah能量型及8 Ah功率型动力电池,并对电池的电性能和安全性能进行了相关测试.结果表明由LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料制备的大容量动力电池比能量高,在循环性能、倍率放电性能、低温放电性能、荷电保持能力以及安全性能方面均表现优异,能够满足EV及HEV动力电源的要求.     

MH/Ni动力电池的恒压充电性能

在不同温度及荷电状态条件下,对12 V和96 V 80 Ah MH/Ni动力电池组的恒压充电性能进行了研究,制定出适合于MH/Ni动力电池系统恒压充电的电压范围.结果表明,采取14.1～14.3 V对12 V/80 Ah MH/Ni动力电池系统进行恒压充电,充放电效率为95%左右,并且安全、可靠.     

高镍体系能量及功率型锂离子电池的设计研究

以Li[Ni_xCo_yAl_(1-x-y)]O_2、Li[Ni_xCo_yMn_(1-x-y)]O_2(x0.6)为代表的高容量层状高镍材料被认为是最有实用化前景的新型正极材料。选用Li[Ni_xCo_yAl_(1-x-y)]O_2(NCA)材料制成了30 Ah能量型及30 Ah功率型动力电池,并对电池的电性能和安全性能进行了相关测试。结果表明由Li[Ni_xCo_yAl_(1-x-y)]O_2正极材料制备的动力电池比能量高,在循环性能、倍率放电性能、低温放电性能、荷电保持能力以及安全性能方面均表现优异,能够满足不同领域相关产品对动力电源的要求。     

大容量磷酸铁锂体系高功率电池的设计研究

具有橄榄石结构的磷酸铁锂正极材料以其高安全性、低成本、长循环寿命等特点广泛应用于混合动力(HEVs)汽车及插电式混合动力(PHEVs)汽车等动力电池领域。选用了磷酸铁锂(LiFePO_4)/中间相碳微球作为动力电池的正负极材料体系,探讨了电极配方、制备工艺(碳基涂层铝箔)、电解液体系及集流结构设计对电池倍率及循环性能的影响。制备50 Ah磷酸铁锂功率型动力电池,进行了电化学及安全性能测试。     

氧化镍钴锂(NCA)体系高功率锂离子的设计研究

具有高功率性能的锂离子二次电池已广泛应用于手机电池、笔记本电池等便携式电源领域。此外,以HEV为代表的动力电池的研制也逐渐成为高功率锂离子电池的研究热点。选用了氧化镍钴锂(NCA)/中间相碳微球材料体系制备了2 Ah软包装、20 Ah圆柱形及18650功率型动力电池,并进行了相关电化学测试。探讨了电极配方设计、隔膜材质及厚度、电解液体系对电池大倍率放电性能和循环性能的影响。     

正极压实密度对动力电池性能的影响

以自制70 Ah电动汽车用锂离子动力电池为研究对象,重点考察了不同的正极压实密度对电池循环性能及倍率性能的影响。结果表明:正极压实密度为2.4 g/m3,动力电池有最好的循环寿命,首次放电比容量为135.1 m Ah/g,1 C放电倍率下循环1 655次后,容量保存率为87.8%;3 C倍率放电容量是0.3 C的92.4%。     

MH/Ni动力电池的分选及性能

研究了燃料电池城市客车用MH/Ni动力电池的分选组合方法及充放电性能.分别采用LBC-80方形动力电池检测分析系统和电动车用动力电池仿真测试系统对100Ah MH/Ni动力电池进行分选,选出320只单体电池,并进行了12V模块的组合.结果表明:分选组合而成的12 V模块在比能量高于55 Wh/kg的前提下,具有3C(300A)持续放电大于3min的能力.根据384 V/100Ah电池组不同DOD条件下脉冲功率容量测试计算得知,该电池组可以充分满足燃料电池城市客车使用要求.     

锂离子动力电池及其部分关键材料

简要介绍了锂离子动力电池及其碳的性能和特点,并就北京星恒的10Ah级电池产品的制造水平进行了介绍.     

LiFePO_4动力电池热物性测定及温升特性研究

温度是影响Li Fe PO4动力电池性能、安全及寿命的重要因素。电池热物性参数的测定及其温升特性的研究是电池热管理设计中的重要一环。通过实验测定了额定容量20 Ah的方块Li Fe PO4动力电池单体的比热容、生热速率、导热系数等重要热物性参数;并研究了强制风冷条件下,风速对电池在1 C、2 C、3 C电流倍率下的温升特性。电池热物性测定及温升研究将为电池散热设计提供重要的理论依据。     

一种磷酸铁锂动力电池热管理系统实验研究

提高动力电池运行时的热安全性是研究热点之一,采用新型翅片热管强化传热的方式,对磷酸铁锂42110动力电池模块(4串,12.8 V 10 Ah)进行热连接与对比测试,结果表明该装置对电池模块有明显的降温与控温作用,极大地提高了动力电池的工作性能与循环寿命。     

混合动力汽车用锂离子电池的研究

混合动力汽车电池主要特点之一是能以15 C以上的大电流放电.用扣式电池测试极片厚度、材料粒度和导电剂含量对电池放电倍率的影响;运用优化的实验参数,做成8Ah动力电池,并测试电池性能;对8Ah电池的功率特性进行了讨论.     

混合动力电动车用384 V/80 Ah MH-Ni动力电池系统

研制开发出混合动力电动车用80 Ah方型MH-Ni(氢镍)动力电池及其96 V/80 Ah、384 V/80 Ah高电压电池组系统;在-20～55℃宽温度范围条件下,电池可在SOC0.2～0.8范围内进行3～10 C的脉冲充放电,12 V电池模块比能量达61 Wh/kg,峰值比功率达到406 W/kg,电池28天荷电保持率达91%;电池1 C寿命正在测试中,目前已达500次无任何衰减.96 V或384 V高电压电池组大电流充放电特性、热管理、性能一致性状态及安全可靠性较好;384 V/80 Ah电池组及其管理系统完成城市客车工况150 h台架可靠性实验考核,并顺利进行在燃料电池/MH-Ni电池为混合动力的城市客车的装车运行实验,电池组性能状态良好.     

锂离子动力电池应用于纯电动物流车的研究

从电池一致性、连接一致性和散热理论三个方面对小容量锂离子动力电池进行了理论研究,并对4个电池模组样品进行循环性能和耐振动性能测试。研究结果表明,小容量圆柱形锂离子动力电池具有良好的特性,200次充放电循环以后,样品B的放电容量为67.789 Ah,容量保持率为98.48%,样品B和C具有很好的连接可靠性。     

富锂锰基锂正极材料和动力电池的性能研究

以全浓度梯度核壳(Full Concentration Gradient Core-Shell,简称FCGC-S)富锂锰基材料为正极材料,以中间相碳微球为负极材料,采用叠片工艺制备了高电压17Ah的富锂锰基锂离子电池。从材料合成工艺、性能优化和电池设计及集成关键技术几方面,评价电池的充放电倍率性能、高低温性能、循环寿命性能等。通过优异的全浓度梯度核壳富锂锰基材料正极材料、容量匹配和负极匹配技术、电解液和添加剂的兼容性优化等集成,制作了高电压富锂锰锂离子电池。实验结果表明,电池样品的能量密度处于220Wh/kg;室温1C倍率放电容量为额定容量的97.90%,10s放电的比功率为240W/kg;低温(-20℃)1C放电容量为额定容量的90.09%;高温(55℃)1C放电容量为额定容量的93%;在室温下储存28天,荷电保持能力为97.12%,恢复容量为额定容量的97.79%;在高温(55℃)下储存7天,然后在室温下以1C电流放电荷电容量为额定容量的95.53%,恢复容量为额定容量的95.72%;标准寿命循环500次时放电容量为额定容量的95.09%。安全性能测试符合GB/T 31485-2015标准要求。     

锂离子动力电池性能研究

介绍了额定容量为10Ah的锂离子动力电池的制备方法,评价了电池的充放电性能、过充电性能及电池一致性等。实验表明,电池的能量密度超过165Wh/kg;0.5C倍率充放电循环500次后电池容量仍为初始容量的90%;-10℃及-20℃时电池放电容量分别为初始容量的75%及70%;电池的过充电性能需进一步改进,过充电压只能达到5.0V;0.1C、0.2C、0.5C和0.8C倍率放电,工作电压平台均超过3.6V,电压差小于0.08V;电池表现出良好的一致性,达到锂离子动力电池的性能指标。     

钠-氯化镍动力电池安全性能研究

安全性能是决定动力电池推广应用的重要特性之一,根据钠-氯化镍动力电池的工作原理和结构组成对其机械、热、电滥用下的安全性能进行了深入分析,并结合国外已完成的安全性能测试,指出钠-氯化镍动力电池是目前最安全的动力电池之一,可推广应用于舰(潜)艇等高安全性要求的场合。     

电动自行车用铅布铅酸蓄电池的研究

研究了12 V/14 Ah电动自行车用铅布铅酸蓄电池制造工艺技术和放电性能.通过对不同板栅材料耐腐性能,正、负极活性物质配比和装配、化成技术的研究,使电池2 h率放电时问达到138 min以上,循环寿命达到456次,满足电动自行车用动力电池的使用要求.     

30 Ah/1.2 V方形MH-Ni动力电池性能

研究了30Ah/1.2V方型MH Ni动力电池的放电容量、放电电压、快速充电、高倍率放电、充电内压和高低温充放电等性能。实验结果表明,研制的方型MH Ni动力电池可以封口化成。电池的容量达到设计容量,其中正极活性物质的利用率达80%以上。高倍率放电性能较好,电池的1C、2C和3C倍率放电容量分别达到0.2C时的98%、96%和90%。充电内压低,可以1C快速充电,且充电效率较高。     

锂离子电池锂锰氧化物正极的研究进展

合成性能接近锂钴氧化物的锂锰氧化物,是以锂锰氧化物作正极的锂离子电池实用化的根本保证。综述了近年来有关融盐浸渍法、Pechini法、共沉淀法、溶胶－凝胶法和掺杂法等锂锰氧化物合成方法及性能的研究进展。     

混合电动汽车用锂离子电池的研究

以LiMn2O4为正极材料,研制了17 Ah圆柱形锂离子动力电池以及336 V/17 Ah动力电池组.性能测试结果表明:单体电池25.0 C放电时持续放电比功率达到900 W/kg,而脉冲放电(480 A,15 s)比功率达到1 320 W/kg;1.0 C循环1 000次后的容量保持率达80.24%;在-25℃与55℃下1.0 C放电容量分别为25℃下的74.29%和96.72%;电池在过充、针刺和挤压的情况下不爆炸,不起火.90只单体电池构成的电池组的首次充放电容量分别为18.44 Ah和17.47 Ah.