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基于容量增量法的防爆锂电池老化指标分析 被引量:5
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作者 陈继永 吴兆宏 李金喜 《工矿自动化》 北大核心 2019年第12期29-34,共6页
现有防爆锂电池矿用机车电池管理系统中电池健康状态仅用于预测电池剩余使用寿命,不对电池老化原因进行分析,对电池维护缺乏指导意义。针对该问题,首先分析了导致锂电池老化的内部因素,即锂离子损耗、活性物质溶解、内阻增加;然后基于... 现有防爆锂电池矿用机车电池管理系统中电池健康状态仅用于预测电池剩余使用寿命,不对电池老化原因进行分析,对电池维护缺乏指导意义。针对该问题,首先分析了导致锂电池老化的内部因素,即锂离子损耗、活性物质溶解、内阻增加;然后基于容量增量法原理,提出了一种防爆锂电池老化指标分析方法,根据锂电池容量增量曲线高度和横向位置分别对锂离子损耗、活性物质溶解、内阻增加导致的锂电池老化进行量化分析,得出了相应的老化指标;最后介绍了电池管理系统中计算锂电池容量增量和确定容量增量曲线峰谷点的方法。采用电池充放电试验分析了充放电次数和充放电倍率对电池老化的影响:防爆锂电池以较小充放电倍率操作时,随着充放电次数增加,锂电池老化主要为锂离子损耗和活性物质溶解导致的老化;增大电池充放电倍率对内阻增加导致的电池老化影响最大。该方法有助于防爆锂电池管理系统更准确地估算电池健康状态,并为电池维护和电池管理系统的参数设定提供依据。 展开更多
关键词 矿用机车 防爆锂电池 电池管理系统 电池健康状态估算 电池老化 老化指标 容量增量法
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基于容量增量分析的石墨负极磷酸铁锂电池SOC估算方法研究 被引量:23
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作者 马泽宇 姜久春 +3 位作者 王占国 时玮 郑林锋 张言茹 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第12期1439-1444,共6页
本文中对纯电动汽车用磷酸铁锂电池SOC估算方法进行研究。首先,利用基本的测试手段测得反映电池外特性的充放电电压曲线(V vs Q),并用它求得反映电池电化学特性的容量增量曲线(ΔQ/ΔV vs V)。接着,采用容量增量分析法研究充放电倍率、... 本文中对纯电动汽车用磷酸铁锂电池SOC估算方法进行研究。首先,利用基本的测试手段测得反映电池外特性的充放电电压曲线(V vs Q),并用它求得反映电池电化学特性的容量增量曲线(ΔQ/ΔV vs V)。接着,采用容量增量分析法研究充放电倍率、温度和老化程度对电池性能的影响。最后,建立了电池内部相变阶段的容量增量峰与电池SOC的对应关系,并利用这一关系来估算电池SOC,为电动汽车制定动力电池管理策略提供依据。 展开更多
关键词 纯电动汽车 磷酸铁锂电池 容量增量分析 SOC估算
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基于容量增量分析的复合材料锂电池分区间循环衰退机理 被引量:25
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作者 薛楠 孙丙香 +2 位作者 白恺 韩智强 李娜 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第13期145-152,共8页
以35A·h三元锰酸锂复合材料锂电池为研究对象,探索分析锂电池分区间循环衰退机理。基于容量增量曲线峰值分布,将荷电状态(SOC)区间划分为0%~20%、20%~60%、60%~100%及0%~100%四个区间,分别在各区间进行衰退老化实验。为保证电池各... 以35A·h三元锰酸锂复合材料锂电池为研究对象,探索分析锂电池分区间循环衰退机理。基于容量增量曲线峰值分布,将荷电状态(SOC)区间划分为0%~20%、20%~60%、60%~100%及0%~100%四个区间,分别在各区间进行衰退老化实验。为保证电池各循环区间的容量吞吐量一致,以全区间为基准,在40℃下以2C电流共进行600次充放电循环实验。从起始点开始以100个循环为间隔,在室温条件下采用C/20电流进行容量增量分析(ICA)性能测试实验,分析不同SOC区间电池的衰退机理。结果表明:电池在SOC全区间使用时衰退最快,在低端区间使用时衰退较慢;在中低区间的性能衰退主要是由活性锂离子的损失造成的,而在SOC高端区间还包括活性材料的损失和动力学衰退。本文得到的结论为电池的改进设计及使用区间的选取提供了理论依据。 展开更多
关键词 三元锰酸复合材料锂电池 循环区间 衰退机理 容量增量分析
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NCA三元锂离子电池分荷电状态循环的热特性和容量衰退研究 被引量:6
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作者 王存 张维江 +5 位作者 何腾飞 雷博 史尤杰 郑耀东 罗伟林 蒋方明 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期777-788,共12页
层状三元材料LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_(2)(NCA)具有高能量密度和高比容量,在电动汽车领域占据重要地位.但是较差的容量保持率和热安全问题限制了其应用.本文研究了18650型NCA/graphite(2.4 Ah)锂电池分区间循环容量衰退机理和热... 层状三元材料LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_(2)(NCA)具有高能量密度和高比容量,在电动汽车领域占据重要地位.但是较差的容量保持率和热安全问题限制了其应用.本文研究了18650型NCA/graphite(2.4 Ah)锂电池分区间循环容量衰退机理和热行为.所考虑的荷电状态(state of charge,SOC)区间有0%~20%(低)、20%~70%(中)、70%~100%(高)及0%~100%(全)四个区间.为了获得电池在不同SOC区间循环后衰减状况,以100个循环为一个周期,每个循环周期结束后,在25℃下测试四个电池的基础特性,包括容量、容量增量(incremental capacity,IC)、电阻及电化学阻抗谱(electrochemical impedance spectroscopy,EIS),同时监测电池放电时的温度来讨论电池不同区间循环后的热行为.测试结果表明,电池在全区间循环会降低电池寿命,而在非全区间循环的电池都能一定程度上减缓电池衰老的速度.另外,全区间循环热特性最差而中端循环则表现出较好的热性能,对容量增量曲线分析发现,在高中低区间的性能衰退的主要原因是活性锂离子的损失,而在全区间还包括活性材料的损失和反应内阻的增大. 展开更多
关键词 锂离子电池 镍-钴-铝三元正极材料 循环区间 容量增量分析 电化学阻抗 衰退机理
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轨道交通用钛酸锂电池不一致性研究 被引量:5
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作者 王立强 王玮 +2 位作者 王占国 张言茹 刘思佳 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期195-197,218,共4页
以搁置一年的钛酸锂电池单体及模块为研究对象,分别对不同荷电状态下搁置的单体和模块进行初始电压、剩余电量、充放电容量等参数的测试,得出单体电池电压及内阻分布;并采用容量增量分析法分析钛酸锂电池在浮充搁置状态下性能的变化,进... 以搁置一年的钛酸锂电池单体及模块为研究对象,分别对不同荷电状态下搁置的单体和模块进行初始电压、剩余电量、充放电容量等参数的测试,得出单体电池电压及内阻分布;并采用容量增量分析法分析钛酸锂电池在浮充搁置状态下性能的变化,进而研究不一致性对长期处于浮充状态的辅助电源寿命及性能产生的影响。通过整箱电池的电压分布,结合OCV-SOC特性曲线,选出浮充的最佳电压点,为轨道交通中使用的钛酸锂电池充放电控制策略的制定提供可靠依据。 展开更多
关键词 轨道交通 钛酸锂电池 一致性 容量增量分析
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