大容量高功率锂离子电池研究进展

发展电动车是解决能源危机和环境污染的有效手段之一。大容量高功率锂离子蓄电池是电动车的理想储能电源,因为它具有单体电压高、循环及使用寿命长、比能量高和良好的功率输出性能等优点。介绍了国内外大容量高功率锂离子蓄电池的研究进展,包括关键材料、技术性能和安全问题,并以作者的观点提出了大容量高功率锂离子蓄电池的发展前景和近期研究内容。     

锂离子蓄电池循环性与安全性的相关分析

循环性能是评价锂离子蓄电池长期正常使用的重要指标.一定的循环周期后将会发生容量的衰减,引起电池安全性能的变化.通过测试锂离子蓄电池循环前后容量、内阻、厚度的变化,对比了循环前后正、负极材料状态的变化,并采用XRD、SEM测试方法进行了研究,总结出锂离子蓄电池的循环性能与安全性能的关系,并从电池热力学角度进行了一定的解释.     

锂离子蓄电池组在轨遥测数据分析与寿命预计

伴随新能源技术的不断发展,锂离子蓄电池组已逐渐取代氢镍蓄电池组,成为卫星的新一代储能电源。根据锂离子蓄电池组特性提出了在轨管理策略,通过锂离子蓄电池组的在轨遥测数据,对锂离子蓄电池组的充放电性能、单体电池电压离散性、在轨均衡情况以及温度特性进行了分析,并对锂离子蓄电池组在轨寿命进行了预计。     

电动汽车用LiFePO4/C锂离子蓄电池性能

对最新开发的150AhLiFePO4/C锂离子蓄电池进行了试验测试。分析和评价了其电压特性、容量特性、直流内阻特性、功率特性和温度特性,同时与其他动力电池的性能进行了比较。研究表明,LiFePO4/C锂离子蓄电池在安全性、循环寿命、成本和对环境友好等方面的特点适于电动汽车应用,但综合性能优势尚不明显,尤其是低温性能需要改善,比能量和比功率需要进一步提高。     

长寿命锂离子蓄电池存储性能研究

为满足锂离子蓄电池大于15年的长寿命使用需求,对锂离子蓄电池在不同存储条件下的性能进行探索。设计了不同温度、不同荷电态对锂离子蓄电池进行储存实验,通过交流阻抗、直流动态阻抗、电性能测试及安全性测试,总结电池在长期储存过程中以及循环使用过程中电池的阻抗特性、安全性变化规律,为较全面、系统地评估电池的性能和状态、进行技术分析打下基础。     

国际储能电池标准IEC 62619∶2017解析

对储能用锂离子电池标准IEC 62619∶2017《含碱性或其他非酸性电解质的锂蓄电池和锂蓄电池组工业用锂蓄电池和锂蓄电池组的安全性要求》的测试方法进行解读。相比便携设备用标准IEC 62133∶2012,标准IEC 62619∶2017的测试对象扩充到电池系统级别,增加电池系统的功能安全性能要求,如过充电电压控制、过充电电流控制和过热控制等。功能安全是对电池管理系统的评估,测试方法相对复杂。     

温度对LiFePO4锂离子动力电池性能的影响

在不同温度下,对磷酸铁锂方形锂离子动力电池进行了各项性能测试,研究了温度对开路电压、存储性能、循环性能的影响。研究结果表明,温度对电池的各项性能都有较大的影响。     

电动车与航天用锂离子蓄电池的进展

锂离子蓄电池作为一种９０年代初期发展起来的先进蓄电池,具有高比能量、高电压、长寿命和无记忆效应等特点,七年来的商品应用表明,电池的安全性和实用性均好。根据大容量电池近年来的试验结果与分析,液体电解质常温锂离子蓄电池很有可能被选为电动车、航天和储能用电源,并显示其优异的特性。本文收集并报道了国内外研究机构、电池厂商在此领域的研究成果。同时,也简单介绍了中国天津电源研究所在国家发展计划委员会资助下,对电动车用大容量锂离子蓄电池研究的初步结果。     

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。     

NCA材料在大容量高比能量锂离子电池上的应用

为满足动力电源系统在电池大容量、高比能量方面的需求,开发了大容量高比能量锂离子单体电池,通过材料选型、配方优化、电极加工工艺改进以及电池减重设计等方面的研究,制备了容量200 Ah,质量比能量达到220 Wh/kg的单体电池,该电池在常温循环性能、低温放电性能等方面均表现优异,并通过了过充电、过放电、短路等安全性能测试,显示了良好的安全性能。