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。     

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%。     

纯电动汽车动力电池组液冷系统优化及冷却性能研究

散热问题是影响电动汽车电池寿命以及行车安全性的重要因素。针对目前电动汽车动力电池导热系数较低、液冷系统结构不合理等问题,对18650型电池的散热问题进行研究。分析了电池放电过程中的生热特性,建立电池组模型,对其放电过程进行热仿真。根据仿真结果中存在的问题,对冷却系统结构进行优化设计。同时,为研究冷却液初始温度对液冷系统冷却性能的影响,分析了不同冷却液初始温度下电池组温度变化情况。仿真结果表明:优化后的液冷系统结构可有效提高电池组的导热效率,在放电开始后272 s内使电池组内最大温度差达到标准,传热率提高了47. 7%。在20～30℃范围内,随着冷却液温度的升高,放电终止时电池组内的最大温度差逐渐降低,达到标准温差时间有效缩短,在采用逐步降低冷却液温度的方法后可进一步提升液冷系统的散热能力。     

二次电池正极材料MgMnSiO_4的制备及电化学性能研究

本文以KCl、LiCl、MgO、MnCO_3和SiO_2为原料,通过熔盐法制备前驱体,分别在450℃和550℃热处理,成功制备出二次电池正极材料MgMnSiO_4.分别采用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对其微观组织、结构进行表征,结果显示:450℃制备的硅酸锰镁纯度最高,晶体形貌更为均匀.利用循环伏安法对二次电池的电化学性能进行检测,在第14次循环的放电容量可达8mAhg~(-1),稳定放电电压达1.8V,内阻在几十到一百欧姆之间.     

电压幅值对均匀介质阻挡多脉冲大气压辉光放电的影响

基于一维流体力学模型,数值模拟研究了大气压下氦气中多脉冲均匀介质阻挡放电的性质,讨论了所加周期折线函数电压的幅值对多脉冲放电的相邻电流脉冲之间的时间间隔、放电装置的功率等电学特性的影响.模拟结果显示,当电压斜率不变,幅值变化时,不仅电流脉冲数目发生变化,而且相邻电流脉冲之间的时间间隔也发生变化,同时,放电装置功率的有效利用率也在不断变化.     

计及循环寿命的锂离子电池优化使用研究

提出了一种缩短锂离子电池荷电状态使用区间并降低荷电状态高端充电电流的锂离子电池使用方法。以25 Ah三元锂离子电池为研究对象,设计了所提优化使用方法与不考虑放电深度和充电电流的电池使用方法的对比循环寿命试验,从电池容量、Ah吞吐量两方面对比分析了2种试验结果。利用锂离子电池老化过程中容量增量曲线的变化特性分析了2种使用方法的电池循环寿命衰减特性,以证明所提锂离子电池使用方法的有效性和安全性。     

基于单片机的电池容量检测与智能充电系统

介绍了基于STC12C5A60S2单片机对充电电池容量检测与智能充电的实现,通过比较精确的检测充电电池的电池容量,电压,能量和电池等效内阻来判断电池的实时状况,从而判断充电电池的质量,可用在各种移动设备动力检测,电车电池检测等常用当中.有助于设备的安全使用、节约能源,由于方案的廉价性并具有一定的市场价值.     

非线性补偿的低温漂低功耗CMOS带隙基准源的设计

设计了一种基于电流模式的具有非线性补偿的低温漂低功耗带隙基准电压源,在传统电路的基础上增加一个三极管和两个电阻达到对双极型晶体管的发射结电压VBE中与温度相关的非线性项的补偿。电路采用CSMC0.5μmDPTMCMOS工艺制造。该电路结构简单,在室温下的输出电压为1.217V,在?40℃～125℃的范围内温度系数为4.6ppm/℃,在2.6～4V之间的电源调整率为1.6mV/V。在3.3V的电源电压下整个电路的功耗仅为0.21mW。     

Ml1一xMmx(Ni3.55Co0.75Mn0.4Al0.3)充放电性能的研究

通过对已活化的Ml1-xMmx(Ni3.55Co0.75Mn0.4Al0.3)(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)合金进行30次大电流充放电循环并测试循环后的放电容量来研究Ml Mm比例及粘接剂对其充放电性能的影响.结果表明MlMm比例和及粘接剂对合金充放电性能有显著影响.按充放电制度300 mAh/g×1.2 h,放电截止电位为-0.60 V(vs.Hg/HgO)进行30个循环后,Ml0.7Mm0.3(Ni3.55Co0.75Mn0.4Al0.)对应的合金容量衰减最少,放电容量平台的平均值最高,其C1/Cmax值为72.98%(Cmax最大放电容量C1 30次循环后的放电容量),放电容量平台的平均值为80.55 mAh/g.使用PVA做粘接剂相比CMC做粘接剂,合金的高倍率充放电性能循环稳定性要好.     

锌锰干电池中各种锰粉的搭配

根据电极电位和放电时间,可以把不同产地的天然锰粉,分为高压锰(合庆)、中压锰(连城、连水)、低压锰(大新、土湖、靖西),根据前人的研究,各种锰粉的搭配比例以1∶1∶1具有较好效果,且在加入30%ＥＭＤ的情况下同样可收到好的效果。本文利用模拟电池恒阻放电的方法,通过检测放电性能对不同产地的天然锰粉的搭配比例进行了验证性实验。1　材料与方法1.1　材料及药品ＮＨ4Ｃｌ(Ａ.Ｒ);ＺｎＣｌ2(Ａ.Ｒ);各种天然锰粉(二级)(产地有合庆、连城、大新、建水、靖西、土湖等);电解锰(张家口);胶体石墨;锌片1.2　实验方法按锰碳比为85∶15的比例称取2…     

光源对于太阳能电池基本特性测量实验影响的研究

本文研究了光源对于太阳能电池基本特性测量实验的影响。分别采用白炽灯和日光灯作为光源,测量了太阳能电池的伏安特性、开路电压、短路电流、最大输出功率、填充因子、光照特性等基本特性。     

复合材料LiFePO4／C的制备及电性能研究

以柠檬酸为碳掺杂剂,通过高温固相反应于不同煅烧温度(500℃～800℃)下合成LiFePO4/C锂离子电池复合正极材料,X-射线衍射和恒电流充放电等测试表明:通过碳掺杂可有效地提高磷酸铁锂的电性能.在700℃下煅烧所得样品具有最高放电比容量,以0.2C倍率充放电,首次放电比容量为138.6mAh/g,以2.0C倍率放电,其放电比容量为117.2mAh/g.且该复合材料的循环性能好.     

小电阻的一种测量方法

为克服电桥测量小电阻时存在的测量误差大、电桥的使用电流大等问题 ,提出了一种利用方波作为测量信号源 ,通过测量待测电阻上方波电压的方法来间接测量电阻值的方案 .方波信号源由运算放大器振荡电路提供 .本设计电路可以精确测量 0 .0 0 1Ω～ 1 .999Ω电阻 .     

嵌入式系统功耗优化电池模型

以锂电池为例,利用广义随机Petri网(GSPN)描述化学电池放电的极化和活性物质扩散过程,提出可同时反映化学电池电流相关和自恢复特性的高层抽象模型。该模型简单,仅包括反映活性物质分布、活性物质扩散速度和极化速度的四个简单的参数。恒流放电和脉冲放电实验显示该电池模型可以快速准确估算化学电池容量。     

一种改进的油中气隙放电等效电路模型

传统的气隙放电等效电路模型不能准确模拟放电发展特征,为此,在仿真研究等效电路模型中不同参数及元件对放电波形影响的基础上,提出了一种改进的等效电路模型。该模型引入1个受控电流源表示空间电荷对放电的重要影响,并通过2个受控开关分别控制正负半周时的放电时间,2个电压源分别代表正负半周放电过后的残余电压。此外,还将检测回路中的保护电阻等元件引入改进电路模型中,使之更接近真实局部放电环境。Simulink的仿真结果表明:改进电路模型仿真波形不同于传统等效电路模型模拟的锯齿波,可以更真实地模拟气隙放电波形,为深入分析和理解局部放电的发展特性提供了参考。     

退役锂电池快速评价及分选方法研究

针对退役锂电池梯次利用的问题,分析总结了现有梯次利用锂电池一致性判断方法的局限性。根据锂电池放电状态过程中不同放电倍率下对应的状态电压和状态电阻对不同单体锂电池的表现不一致性,提出了一种锂电池评价指标电池系数;根据该指标利用层次聚类分析和最小二乘原理建立了一套关于锂电池快速评价分选的流程,实现了对退役锂电池的快速分选。实验结果表明:通过该流程对锂电池的评价和分选最多只需要进行一次放电。     

不同温度下三元锂电池自放电量预测方法

针对三元锂电池自放电行为难以避免、直接检测不便及成组后影响电池组不一致性等问题,提出以温度-放电电压为输入,结合拟合参数预测三元锂电池自放电量。设定实验温度,对电芯进行实验并记录对应温度下电压和放电量的数据。基于实验数据,利用正弦曲线拟合处理同一温度下的电压和放电量数据,得到相关参数;利用傅里叶函数对7种温度和各相关参数进行拟合,结合2种算法提升其自放电量的预测精度。结果表明:正弦曲线拟合对电压和放电量的拟合精度在0.988 8以上,傅里叶拟合对相关参数与温度的拟合优度在0.87以上。所提预测方法的精度能达到0.85以上,预测精度较高,缩短了检测时间,对检测电池自身缺陷及延长电池组使用寿命具有重要的现实意义。     

矩形脉冲激励的“V”形行波天线

本文讨论了矩形电流脉冲激励下“V”形行波天线的辐射场、“E”和“H”面的能量方向图。从而可知“V”形天线可使辐射能量集中,且天线两臂的夹角越小,则能量集中程度越高。     

一种用于低频微弱信号采集的通用放大器设计

采用CSMC 0.5μm 2P3M工艺设计用于低频微弱信号采集的通用前置放大器。放大器采用全差分的交流耦合-电容反馈结构,提高输入阻抗。采用PMOS伪电阻技术,高通截止点可随栅极偏压调节,适用于采集不同频率范围的低频信号。测试放大器增益为45.2 dB,高通截止点在1 Hz~10 kHz范围内调节,放大器的低通截止点为7 kHz。100~7 000 Hz范围内放大器的等效输入噪声电压为17.8μV。     

双二茂钙分子的电子输运性质研究

采用第一性原理密度泛函理论和非平衡格林函数相结合的方法研究了双二茂钙分子的平衡电导、透射谱、分子投影轨道和电流—电压曲线.计算得到了该分子的平衡电导为8.63×10-6G0,其最高已占据轨道对平衡电导有更大的贡献.双二茂钙分子正负偏压区的电流—电压曲线近似对称分布,并表现出了开关效应.这一特性使该分子可能成为制作分子开关器件的重要备选材料.