不同类型NCM三元锂离子电池性能分析

业内普遍认为三元锂离子电池是目前新能源汽车动力电池的极佳选择,其中高镍三元锂离子电池优势更明显。元素含量的不同会改变电池的各项性能,了解不同类型NCM(镍钴锰)三元锂离子电池的性能差异对电池的应用和研发有重要的指导意义。以四种类型(111、523、622、811)NCM三元锂离子电池为研究对象,开展倍率充放电、混合脉冲功率性能测试、循环衰退测试等实验,从容量、内部参数、循环性能等方面对电池的性能作对比分析,同时基于IC(容量增量)曲线特征分析电池的内部机理,探索不同类型电池的放电差异。     

电化学方法制备生物活性陶瓷

生物活性陶瓷因其优良的生物相容性,广泛应用于临床医学领域。电化学方法开创制备生物活性磷酸钙陶瓷新途径,由于操作简单、条件可控等多方面的优点日益引起重视。介绍了电化学方法制备生物活性磷酸钙陶瓷的原理、工艺进展;讨论了电化学制备方法的特点、影响因素和发展前景。     

基于DP模型的锂离子电池能量状态估算

估算能量状态是电池管理系统的主要功能之一,因为对于电动汽车而言能量状态是预测续航里程、能量管理分配和优化以及实现电池组均衡的的重要参数。传统的功率积分方法,其准确性依赖于较高精度的电压、电流传感器,因而成本高。因此,基于改进的戴维南电路模型,将扩展卡尔曼滤波法(EKF)用来估算电池的剩余能量状态和荷电状态,且使用遗忘递推最小二乘法在线实时辨识模型参数。结果表明,此方法具有较好的估算精度,在复杂动态电流测试工况估算误差可以保持在2%以内,而且能量状态(SOE)比荷电状态(SOC)更适合反映能量的变化。     

不同络合剂对电沉积磷酸钙涂层作用的比较

研究了在电沉积磷酸钙陶瓷涂层溶液中三种络合剂丙酸、柠檬酸及磷酸对磷酸钙涂层质量电量比、组成、结构及形貌的影响,通过SEM、XRD观测、分析,结果显示:在含有丙酸、柠檬酸及磷酸不同的络合剂溶液中,电沉积得到涂层组成分别为CaHPO4·nH2O;CaHPO4·nH2O,Ca3(PO4)2·nH2O;Ca3(PO4)2·nH2O,Ca10(PO4)6(OH)2。而且涂层质量电量比、结构、形貌也存在较大的差别。     

三价铬电镀的现状及研究进展

为取代污染严重的传统六价铬镀铬工艺,针对三价铬电镀开展了广泛研究.简要回顾了三价铬镀铬的发展历程,介绍了目前三价铬镀铬存在的问题即镀层难以增厚、阳极选择困难及溶液成分复杂、难以维护和控制等,着重论述了解决问题的途径和未来发展的方向.     

基于差分热伏安法的锂离子电池SOH诊断

当前基于容量、端电压和内阻等电特性参数的健康状态(state of health,SOH)估算模型在实际使用过程中难以真实反映电池老化状态.老化前后电池产生的热量必然存在差异,而温度也是反映SOH的关键特性参数.采用考虑电池温度的差分热伏安(differential thermal voltammetry,DTV)作为锂离子电池SOH诊断方法.分析和比较了6种电流倍率下电池DTV曲线,选取2 C和4 C倍率研究电池老化过程中的DTV特性,提取DTV峰特征参数分析电池衰退特性.接着分析峰特征参数与SOH的关联性.结果表明,4 C峰峰容量与SOH的线性关系最好,可以用于估算SOH.     

电沉积磷酸钙涂层机理的探讨

提出了新的电沉积磷酸钙涂层的机理.认为在电沉积过程中,电子在电极/溶液界面交换,生成Ca2＋的沉淀剂,沉淀剂与从络合物中离解出来的Ca^2＋在电极表面反应,并以金属基体表面为晶核生长点而生成磷酸钙涂层.新的机理能够解释实验事实.研究表明：如果能够选择出合适的络合剂,可直接电沉积得到单一的羟基磷灰石涂层.     

基于容量增量曲线峰值区间特征参数的锂离子电池健康状态估算

当前,学术界广泛采用容量增量(IC)曲线上的特征参数(FPs)估算锂离子电池的健康状态(SOH).该方法通常利用整个IC峰区域的FPs实现SOH估算,而不同IC峰区域下的FPs对SOH估算有较大差异.为了提高电池SOH估算的准确性,该文采用锂离子电池在IC曲线的峰值区间(regΔV,通常为峰下的部分荷电状态区间)提取FPs的SOH估算方法,基于高斯过程(GP)回归建立SOH估算模型.通过三个峰值区间下的SOH估算结果,发现SOH对不同regΔV的FPs敏感程度不同.该文进一步利用NASA提供的5号、6号、7号和18号电池数据,对11组峰值区间regΔV在[23.1％,100％]内的SOH估算结果进行分析,结果表明,6号、7号和18号电池的峰值区间regΔV分别选取[53.4％,88.1％]、[50.4％,92.3％]和[42.3％,100％]时,其估算的方均根误差小于2％,这说明SOH对上述峰值区间范围更敏感.利用该文的方法量化SOH对峰值特征参数的敏感区间,在敏感区间内的SOH估算有较高的准确性.     

锂离子电池在高脉冲工况下老化机理的分析与研究

随着性能的不断提高，锂离子电池也开始应用到高能器件上，通常要求电池频繁做大电流脉冲放电。然而当前学术界对电池老化的研究只关注循环充、放电工况或其他车用工况，对高脉冲工况缺少研究。本文旨在研究高脉冲工况下锂离子电池老化特性及规律。在循环工况实验过程中，通过电性能测试，即容量测试、混合脉冲功率特性测试和容量增量测试，分析锂离子电池的老化特征。结果表明，相对于1 C循环老化工况，高倍率脉冲放电工况下的电池容量衰减更快，至480周循环容量衰退率就达到21.8%。内阻增加同样表现得迅速，480周循环极化内阻与欧姆内阻增长率分别达到85.0%与141.3%,是1 C循环工况电池的数十倍。同样IC/DV曲线变化也更加明显。     

导电剂梯度化分布对锂离子电池性能的影响

如何在保持导电剂总体含量不变的前提下提升电池性能是学术界和产业界共同面临的难题。目前电极制作采用均匀分布的方式没有考虑分布差异性的影响。通过在磷酸铁锂(LiFePO4)电极片制作过程中采用双层涂布浆料的方式，使导电剂含量从集流体到隔膜方向上呈梯度化分布。采用恒流恒压循环实验、倍率性能实验、交流阻抗实验、循环伏安实验和扫描电镜测试，研究了导电剂梯度化分布对锂离子电池性能的影响。结果表明：靠近集流体一侧导电剂含量为9%(质量分数)的样品和没有梯度化的样品，初始比容量分别为154.1和149.3 mAh/g，电荷转移阻抗分别为184.8和384.4Ω，说明前者的性能较后者有一定程度的提升。