圆柱18650锂离子动力电池放电及温度特性

能耗和环境问题促使电动汽车快速发展,锂离子电池在电动汽车储能系统中具有重要的作用。锂离子动力电池的特性与环境温度紧密相关,倍率放电容量特性、荷电状态-开路电压曲线是反映电池基本性能的重要特性指标,也是电池管理系统设计需要参考的重要参数。该文对圆柱18650三元锂离子动力电池进行了相关的性能试验,研究了单体和电池组开路电压变化规律、不同放电倍率下的电池容量和不同温度下的电池容量,为荷电状态估算方法的研究及电池管理系统设计积累了数据。     

锂离子二次电池正极材料尖晶石型LiMn_2O_4的研究进展

近年来,锂离子电池因其优异的特性,发展十分迅速。锂离子电池的优异性能与电池的材料选择,材料的制备工艺等密切相关。正极材料LiMn2O4是近几年锂离子电池研究的热点,但其在循环过程中的容量衰减是制约锂离子电池商品化的关键。本文介绍了不同正极材料的结构、电化学性能、研究现状,侧重于阐述控制锂离子电池循环过程中可逆嵌锂容量和稳定性的嵌锂电极材料的结构性质。     

基于AEKF在线辨识的电池SOC估计

根据电池在某型混合动力无人机中的应用需求,针对锂离子电池的荷电状态估计进行研究,采用在线参数辨识的方法,实时修正模型辨识参数,结合自适应扩展卡尔曼滤波算法(AEKF)迭代判断算法中误差均值与方差,对基于二阶戴维宁等效电路模型的SOC结果进行有效判断。通过开展电池的恒流放电以及变化电流脉冲试验,利用实验数据与仿真结果对比分析SOC估计算法的正确性和精确度。结果表明:在线参数辨识的AEKF与EKF相比,AEKF的SOC估计结果与实际值更接近,在恒流工况下误差保持在0.5%以内,在变化电流工况下仍可以保持在0.8%以内,精确度得到了极大提升,具有较强的抗干扰性。     

基于动态规划的混联式混合动力客车能量管理控制策略研究

能量管理策略是混合动力车辆的核心技术之一,其优劣直接影响到燃油经济性。提出一种基于动态规划的能量管理控制策略优化设计方法。以燃油经济性为目标函数,以电池荷电状态、离合器状态及发动机转速为状态量,以发动机油门开度、离合器命令及发动机转速变化命令为控制量,建立最优控制的数学模型。求解最优控制模型并提取控制规律,设计改进的基于动态规划规则的能量管理控制策略。以中国典型城市公交工况为输入的目标循环工况,测试并验证了所开发的能量管理控制策略的正确性及实用性。应用该能量管理控制策略到实际车辆,并进行转鼓测试,测试结果表明:该控制策略相比基于规则的方法燃油经济性提升32%。     

熵热系数取值方式对锂离子电池热模型精度的影响

为了提高锂离子电池热模型的生热仿真计算精度,研究了熵热系数取值方式对三元锂离子电池热模型精度的影响。在所建立方形电池的三维热物理模型的基础上,考虑到三元电池熵热系数的非平滑变化规律,提出了电池熵热系数的分段式表征模型。通过仿真、实验分析研究了所提新模型与传统熵热系数取值方式在常温(25℃)自然对流、不同放电倍率条件下的电池温升,结果表明:采用变熵热系数的热模型精度高于传统定熵热系数热模型,其在1C、1.5C、2C放电倍率下的仿真曲线最大误差和均方根误差均明显小于后者,其最大误差在所进行实验中均在1℃之内。     

基于VPSO-SVM的磷酸铁锂电池寿命预测

随着锂离子电池在日常生活中的广泛应用,其寿命问题日益突出,并且在电池的循环过程中,影响其性能的因素很多,包括内部材料的损失以及外部环境的变化等,它们都会对电池的健康状态(state of health,SOH)产生影响,严重时可能会对人的生命财产造成损失,对其商业化的应用造成阻碍。因此,时刻掌握电池的SOH很有必要。针对SVM模型参数优化等问题,提出一种结合SVM和变异粒子群优化算法(variance particle swarm optimization,VPSO)的算法,将SVM参数作为VPSO的优化目标。实验表明:VPSO-SVM模型的预测准确性较高。     

基于DTCWPT分频特征和BiLSTM的滚动轴承剩余寿命预测

针对滚动轴承退化状态不稳定和传统退化指标不能准确描述轴承退化状态从而导致预测精度不高的问题，课题组提出一种基于快速谱峭度与双树复小波包DTCWPT结合双向长短时记忆网络BiLSTM的轴承寿命预测方法。该方法首先使用快速谱峭度计算故障中心频率；然后使用双树复小波包对信号进行分频处理，选取包含故障中心频率的分频带重构信号提取退化特征，并通过时间相关性、鲁棒性进行特征筛选；最后使用BiLSTM进行寿命预测。试验结果表明课题组所提出的预测方法可以准确预测轴承剩余使用寿命，对比LSTM方法进一步验证了课题组所提方法的有效性。     

LiMnO_2优化三元锂离子方形电池的性能研究

三元正极材料(NMC=Ni,Mn,Co)与LiMnO_2混合优化后,制备了额定容量为17. 1 A·h的方形三元锂离子电池,并对其进行了标准充放电、倍率、高低温、不同工况及老化测试。结果表明:该电池充放电平台比未经LiMnO_2优化的电池高0. 11 V,表现出优异的大倍率和高低温性能,在GB/T31484及新欧洲应力测试工况(DST)下均有良好的使用性及动态特性,并且在老化试验中展现出长的循环寿命和良好的放电平台保持特性; 1/3C倍率放电中压为3. 76 V,明显高于纯相NMC材料(3. 65 V); 0. 9 C及1. 8 C倍率下的放电容量分别为0. 3C倍率下放电容量的99. 3%及98%;在40℃及-20℃下的放电容量分别为25℃下的89. 7%及101. 0%; 1 C倍率下经过500次循环放电容量保持率高于92%。     

混合动力汽车用电池系统循环寿命测试方法试验研究

以混合动力乘用车用三元材料高功率型锂离子动力电池系统为研究对象,参照GB/T 31484—2015和ISO 12405—1进行工况循环寿命测试试验,研究分析试验中放电容量和50%SOC放电功率随循环时间的变化规律,比较两种测试方法的异同。通过测试方法比较和试验研究发现:测试对象的放电容量均呈现逐渐降低的趋势,且衰减趋势基本一致,而50%SOC放电功率基本保持不变。由于测试方法中平均电流强度和单个工况SOC变化量等试验参数的差异,导致GB/T 31484—2015中放电容量的衰减幅度比ISO 12405—1的偏大。     

计算机断层扫描技术在锂离子电池检测中的应用研究

电动交通技术的不断发展对电动汽车的续航里程提出了更高的要求,同时也促进了动力电池检测技术的发展。随着动力电池全生命周期和闭环产业链概念的提出,如何对动力电池在非破坏性的前提下进行内部结构的检测是动力电池测评领域需要重点关注的问题。为此,以不同型号的锂离子动力电池单体为研究对象,对于微米级计算机断层扫描这种无损检测技术在锂离子电池内部结构分析中的应用方法进行了研究。研究结果阐明了锂离子电池的性能衰减和内部结构安全隐患在计算机断层扫描检测中的具体表现形式,为锂离子电池技术发展中的无损检测需求提出了解决方案。     

二氧化钼/碳基锂离子电池负极材料的研究进展

二氧化钼具有高密度、高熔点、良好的储锂性能以及结构多样等特点,有望成为代替石墨的新一代锂离子电池负极材料.但二氧化钼电导率低,在锂离子嵌入和脱出过程中体积效应大,面临着倍率性差、首次充放电库伦效率低等问题.碳基材料具有良好的导电性、极大的比表面积和优良的化学稳定性,能够提高二氧化钼负极材料的倍率性能和循环稳定性.本文简要综述了近年来二氧化钼/碳基复合材料(MoO_2/C,MoO_2/碳纳米管和MoO_2/石墨烯)作为锂离子电池负极材料的研究进展,并对复合材料的储锂性能进行了总结.     

电机效率最优的双电机汽车驱动扭矩分配控制策略

为提高前后轴分布式双电机电驱动汽车(DDEV)行驶中的经济效能,以某款双电机汽车作为研究对象,以前后电机效率最优为目标,提出了一种驱动扭矩分配策略,针对2电机工作时的协调控制进行研究。在Cruise软件中建立DDEV整车模型,与Simulink软件中搭建的策略模型进行联合仿真,在NEDC和WLTC循环工况下进行仿真测试。仿真结果表明,与前后电机驱动扭矩平分策略相比,使用文中提出的驱动扭矩分配策略的双电机汽车在2种循环工况下的电能消耗分别降低6.7%和4.5%,2电机在高效区间工作的占比分别提升12.4%和47.3%,整车电机在2种循环工况下的平均效率相应提升14.2%和17.8%,验证所提策略对提高车辆经济性能的有效性。     

充电倍率对高功率型磷酸铁锂动力电池循环寿命影响的研究

以高功率型磷酸铁锂动力电池为研究对象,通过开展不同充电倍率的循环寿命试验,验证充电倍率对动力电池循环寿命的影响。通过汇总分析动力电池放电直流内阻、放电功率和放电容量等性能表征参数的变化规律,建立不同充电倍率下动力电池的寿命模型。研究结果表明:样品的放电直流内阻随着循环次数的增加不断增大,充电倍率对增长率和增长幅值均有影响;样品的放电功率随着循环次数的增加不断衰减,充电倍率对衰减率和衰减幅值均有影响;样品的放电容量随循环次数的增加呈明显的二次多项式的衰减趋势,符合公式y=a+bx+cx2。最后,以放电容量为寿命表征参数,构建了不同充电倍率和循环次数的寿命模型。     

基于射频磁控溅射技术高容量硅负极薄膜材料可控制备研究

硅基薄膜材料由于具有较高比容量、较好的循环寿命等优势而备受关注.本文采用射频磁控溅射方法在不同功率下制备了锂离子电池Si薄膜负极材料.采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)、EDS等手段进行了物理表征,并采用恒流充放电性能测试、循环伏安测试(CV)等手段研究了射频溅射功率对硅负极薄膜材料的电化学性能影响.研究结果表明在溅射时间为5 min的条件下,当溅射功率为120 W时,Si薄膜的综合电化学性能是最优的,其首周充电比容量达到3595 mAh/g,循环150周后容量仍然高达2768 mAh/g,显示出了良好的循环性能,同时也表现出较好的倍率性能.     

基于峰值电源并联混合动力汽车动力系统设计

对并联式混合动力汽车动力系统总体方案进行研究分析,完成对并联式混合动力汽车电驱动系关键指标的设计,确定各部分的结构形式和参数,并对参数进行设计.利用Advisor仿真软件建立混合动力汽车动力系统的仿真模型,采用峰值电源荷电状态最大控制策略,在城市道路循环(UDDS)工况下,对混合动力汽车动力性、燃油经济性及主要零部件的工作性能进行仿真分析.结果显示所设计混合动力汽车比传统汽车在燃油经济性、动力性方面有较大提升污染物排放量有所降低.     

基于欧美压力容器规范的开孑L接管结构疲劳寿命研究

针对金属结构失效中,超过80%都是由疲劳引起的现象,以压力容器中的开孔接管结构为例,用ANSYS软件对 其进行弹性和弹一塑性分析。根据有限元分析结果,分别采用ASMEⅧ一2规范和EN 13445规范中的方法进行疲劳评定。 比较各种疲劳设计方法得到的许用循环次数与试验寿命,讨论异同和适用性。结果表明：规范中的疲劳评定方法预测的 寿命都小于试样的实际寿命。ASMEⅧ一2弹一塑性分析法和EN 13445详细评定法得出的疲劳寿命最接近实际值。     

VC—Li2 CO3电解液添加剂对锂离子电池TMP基阻燃电解液电化学性能的影响

以磷酸三甲酯(TMP)为阻燃添加剂制备了4种锂离子电池电解液1mol·L-1LiPF6(1-y%)(ECn-DMC1.0-EMC1.0)-y%TMP((n,Y)=(1,44%),(1.5,39%),(2,35%),(1.0,0%)).考察了碳酸亚乙烯酯--碳酸锂添加剂对采用磷酸三甲酯阻燃添加刑的电解液的石墨负极与LiCoO2正极电化学性能的影响.结果表明,制备的1mol·L-1LiPF661%(EC1.5-DMC1.0-EMC1.0)-39%TMP-4%VC-0.05 mol·L-1CO3电解液具有较好的综合电化学性能,VC-Li2CO3添加剂有效抑制了TMP在碳电极的分解和共嵌入行为.采用这种电解液制备的Li/graphite电池的首次放电比容量为336.5 mAh·g-1、以0.1C倍率循环20次的放电比容量为334.5 mAh·g-1,制备的Li/LiCoO2电池的首次放电比容量为145.2 mAh·g-1、以0.1 C倍率循环20次的放电比容量为136.5 mAh·g-1.     

锂离子电池正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的制备及其电化学性能研究

以Li NO₃、Ni（CH₃COO）₂·6H₂O、Co（NO₃）₂·6H₂O、Mn（CH₃COO）₂·4H₂O为原料,通过低温燃烧法在空气中合成锂离子电池正极材料Li Ni_<sup>1/3Co_<sup>1/3Mn_<sup>1/3O₂。运用热重分析、X-射线衍射（XRD）、电化学测试现代分析技术对材料煅烧过程的物相结构与电化学性能进行研究,考察柠檬酸与金属离子的比例对Li Ni_<sup>1/3Co_<sup>1/3Mn_<sup>1/3O₂煅烧过程和物相结构的影响,同时探究不同煅烧温度对其物相结构和电化学影响规律。实验结果表明,柠檬酸与金属离子比例为1:3,煅烧温度为900℃制备的Li Ni^1/3Co^1/3Mn^1/3O₂材料具有良好的晶体结构和较好的综合电化学性能。充放电过程中,其首次放电比容量为153.67 m Ah/g（0.2 C放电,1 C=160 m Ah/g）,在0.5 C/0.5 C经过30次循环后容量保持率为90.60%。在2 C大电流放电之后的比容量为101.45 m Ah/g,2 C/0.2 C的容量保持率为66.02%,具有良好的倍率性能。     

手机使用新说

手机如何使用是老话题,但是手机的发展也很符合数码产品的“摩尔定律”,其更新换代又快又彻底,所以一些手机使用的知识也要时常更新。手机电池不要等到没电才充电一般人都认为,手机的电池电力要全部放完再充电比较好。这是因为我们以前使用的充电电池大部分是镍氢(NiH)电池,而镍氢电池有所谓的记忆效应,若不放完电就充的话会导致电池寿命急速减少。但现在的手机大都用锂(Li)电池,而锂电池没有记忆效应的问题。若大家还是等到全部用完电后再充电,反而会使得锂电池内部的化学物质无法反应而寿命减少。最好的方法就是随时充电,让它保持最佳满…     

复合电晕场中粉尘粒子的荷电机制

分析了场致荷电和扩散荷电的特点,讨论了复合电晕场中粉尘粒子的荷电率