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锂离子电池材料准静态压缩本构模型
1
作者
邱宇超
陈佰爽
+1 位作者
陈诚
钱瑞鹏
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期3518-3522,共5页
锂离子电池储能系统在长循环过程中,电芯受力波动上升,这会影响电芯寿命及系统可靠性。数值模拟方法是预测电芯受力状态的有效方法,建立符合电芯力学特性的本构模型,并应用于数值模拟模型当中,可较准确地预测电芯受力状态,为工程设计提...
锂离子电池储能系统在长循环过程中,电芯受力波动上升,这会影响电芯寿命及系统可靠性。数值模拟方法是预测电芯受力状态的有效方法,建立符合电芯力学特性的本构模型,并应用于数值模拟模型当中,可较准确地预测电芯受力状态,为工程设计提供参考。通过对电芯进行单轴压缩试验测试发现,电芯在加载过程中,表现有明显的非线性塑性行为;在卸载过程中,又表现有明显的非线性弹性行为,无法使用单一本构模型,对其加卸载力学响应行为进行表征。本工作使用两种类型的本构模型对电芯进行耦合建模,采用PE(porous elasticity)本构模型表征电芯的非线性弹性行为,采用CFP(crushable foam plasticity)本构模型表征电芯的非线性塑性及应变硬化行为。使用上述两种本构模型,对测试应力-应变数据进行材料参数反演,并将电芯视为层叠复合材料,分层交替赋予上述本构模型及材料参数,对电芯数值建模。针对电芯的单轴压缩试验测试工况,建立了仿真模型并数值求解,对比数值模拟结果与实际测试结果的应力-应变曲线数据,结果证明该建模方法可较准确表征电芯在加卸载过程中的力学行为,且吻合程度可满足工程仿真应用需求。
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关键词
锂离子电池
本构模型
数值模拟
单轴压缩
膨胀力
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职称材料
基于锂离子电池热失控模型的电热耦合滥用条件分析
被引量：
4
2
作者
许金龙
沈佳妮
+4 位作者
王乾坤
贺益君
马紫峰
谈文
杨庆亨
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期1344-1352,共9页
由锂离子电池热失控引发的各类安全问题是目前电动汽车和大规模储能电站继续推广的一大瓶颈。电、热滥用是引发电池热失控的关键原因,研究锂离子电池的热失控现象对保证锂离子电池安全运行意义重大。基于锂离子电池热失控模型,系统研究...
由锂离子电池热失控引发的各类安全问题是目前电动汽车和大规模储能电站继续推广的一大瓶颈。电、热滥用是引发电池热失控的关键原因,研究锂离子电池的热失控现象对保证锂离子电池安全运行意义重大。基于锂离子电池热失控模型,系统研究了充电倍率、环境温度和散热条件等因素对锂离子电池热失控过程中电、热响应特性的影响。结果表明,相较于常温下的过充热失控过程,在过充-过热耦合作用下,电池热失控SOC会有所降低,当处于极端高温环境时,热失控在电池未充满阶段即可发生。在过热及低表面换热环境下,充电倍率对电池热失控SOC影响不大;在过热及自然对流环境下,随着充电倍率增加,电池热失控SOC提高,热失控时间提前。本研究为可靠的电池安全预警技术开发提供了支持。
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关键词
锂离子电池
过充
过温
热失控模型
电热耦合滥用
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职称材料
钠离子电池健康状态预测
被引量：
4
3
作者
冯一峰
沈佳妮
+4 位作者
车海英
马紫峰
贺益君
谈文
杨庆亨
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期1407-1415,共9页
钠离子电池健康状态(SOH)预测对于电池优化管理有重要意义,但由于钠离子电池老化机理复杂,影响因素众多,精准SOH预测挑战巨大。为此,本研究从健康状态时序测量数据出发,提出了基于双指数模型的粒子滤波法(DEM-PF)和基于小波分析的高斯...
钠离子电池健康状态(SOH)预测对于电池优化管理有重要意义,但由于钠离子电池老化机理复杂,影响因素众多,精准SOH预测挑战巨大。为此,本研究从健康状态时序测量数据出发,提出了基于双指数模型的粒子滤波法(DEM-PF)和基于小波分析的高斯过程回归法(WA-GPR),以实现钠离子电池单步SOH和剩余可用寿命(RUL)预测。前者直接采用双指数函数构建时序SOH数据模型,并结合PF算法进行模型参数更新;后者采用小波分析实现时序SOH数据多尺度解耦,采用GPR构建各尺度数据模型并进行融合后实施预测。实验结果表明,相比DEM-PF方法,WA-GPR方法的单步SOH和RUL预测效果更好,单步SOH预测均方根误差为0.8%,RUL预测误差最小为3次循环,从而为钠离子电池管理提供有效支撑。
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关键词
钠离子电池
健康状态
粒子滤波算法
高斯过程回归
小波分析
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职称材料
题名
锂离子电池材料准静态压缩本构模型
1
作者
邱宇超
陈佰爽
陈诚
钱瑞鹏
机构
上海派能能源科技股份有限公司
清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室
出处
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期3518-3522,共5页
基金
国家自然科学基金青年基金项目(52304094)
国家重点研发计划课题(2023YFB4005505)。
文摘
锂离子电池储能系统在长循环过程中,电芯受力波动上升,这会影响电芯寿命及系统可靠性。数值模拟方法是预测电芯受力状态的有效方法,建立符合电芯力学特性的本构模型,并应用于数值模拟模型当中,可较准确地预测电芯受力状态,为工程设计提供参考。通过对电芯进行单轴压缩试验测试发现,电芯在加载过程中,表现有明显的非线性塑性行为;在卸载过程中,又表现有明显的非线性弹性行为,无法使用单一本构模型,对其加卸载力学响应行为进行表征。本工作使用两种类型的本构模型对电芯进行耦合建模,采用PE(porous elasticity)本构模型表征电芯的非线性弹性行为,采用CFP(crushable foam plasticity)本构模型表征电芯的非线性塑性及应变硬化行为。使用上述两种本构模型,对测试应力-应变数据进行材料参数反演,并将电芯视为层叠复合材料,分层交替赋予上述本构模型及材料参数,对电芯数值建模。针对电芯的单轴压缩试验测试工况,建立了仿真模型并数值求解,对比数值模拟结果与实际测试结果的应力-应变曲线数据,结果证明该建模方法可较准确表征电芯在加卸载过程中的力学行为,且吻合程度可满足工程仿真应用需求。
关键词
锂离子电池
本构模型
数值模拟
单轴压缩
膨胀力
Keywords
lithium ion battery
constitutive model
numerical simulation
uniaxial compression
expansion force
分类号
TM912 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
基于锂离子电池热失控模型的电热耦合滥用条件分析
被引量：
4
2
作者
许金龙
沈佳妮
王乾坤
贺益君
马紫峰
谈文
杨庆亨
机构
上海交通大学化学工程系
上海派能能源科技股份有限公司
出处
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期1344-1352,共9页
基金
国家自然科学基金项目(21978166)。
文摘
由锂离子电池热失控引发的各类安全问题是目前电动汽车和大规模储能电站继续推广的一大瓶颈。电、热滥用是引发电池热失控的关键原因,研究锂离子电池的热失控现象对保证锂离子电池安全运行意义重大。基于锂离子电池热失控模型,系统研究了充电倍率、环境温度和散热条件等因素对锂离子电池热失控过程中电、热响应特性的影响。结果表明,相较于常温下的过充热失控过程,在过充-过热耦合作用下,电池热失控SOC会有所降低,当处于极端高温环境时,热失控在电池未充满阶段即可发生。在过热及低表面换热环境下,充电倍率对电池热失控SOC影响不大;在过热及自然对流环境下,随着充电倍率增加,电池热失控SOC提高,热失控时间提前。本研究为可靠的电池安全预警技术开发提供了支持。
关键词
锂离子电池
过充
过温
热失控模型
电热耦合滥用
Keywords
lithium-ion battery
overcharge
overheat
thermal runaway model
electrothermal coupling abuse
分类号
TM912 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
钠离子电池健康状态预测
被引量：
4
3
作者
冯一峰
沈佳妮
车海英
马紫峰
贺益君
谈文
杨庆亨
机构
上海交通大学化学化工学院
浙江钠创新
能源
有限公司
上海派能能源科技股份有限公司
出处
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期1407-1415,共9页
基金
国家重点研发计划(2016YFB0901500)
国家自然科学基金(21938005)项目。
文摘
钠离子电池健康状态(SOH)预测对于电池优化管理有重要意义,但由于钠离子电池老化机理复杂,影响因素众多,精准SOH预测挑战巨大。为此,本研究从健康状态时序测量数据出发,提出了基于双指数模型的粒子滤波法(DEM-PF)和基于小波分析的高斯过程回归法(WA-GPR),以实现钠离子电池单步SOH和剩余可用寿命(RUL)预测。前者直接采用双指数函数构建时序SOH数据模型,并结合PF算法进行模型参数更新;后者采用小波分析实现时序SOH数据多尺度解耦,采用GPR构建各尺度数据模型并进行融合后实施预测。实验结果表明,相比DEM-PF方法,WA-GPR方法的单步SOH和RUL预测效果更好,单步SOH预测均方根误差为0.8%,RUL预测误差最小为3次循环,从而为钠离子电池管理提供有效支撑。
关键词
钠离子电池
健康状态
粒子滤波算法
高斯过程回归
小波分析
Keywords
sodium-ion battery
state of health
particle filter
Gaussian process regression
Wavelet analysis
分类号
TM912 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
锂离子电池材料准静态压缩本构模型
邱宇超
陈佰爽
陈诚
钱瑞鹏
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于锂离子电池热失控模型的电热耦合滥用条件分析
许金龙
沈佳妮
王乾坤
贺益君
马紫峰
谈文
杨庆亨
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2021
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
钠离子电池健康状态预测
冯一峰
沈佳妮
车海英
马紫峰
贺益君
谈文
杨庆亨
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2021
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
导出题录
引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
检索结果
已选文献
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