圆柱18650锂离子动力电池放电及温度特性 被引量：7

1

作者 钟其水 李树军 +2 位作者 黄波 马建华 李辉 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期311-314,共4页

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... 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。 展开更多

关键词 开路电压 锂离子电池 荷电状态 温度特性

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Al_2O_3包覆LiCoO_2对4.35V锂离子电池性能的影响 被引量：8

2

作者 王珍珍 郭密 +1 位作者 陈宇 江卫军 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期100-103,共4页

用固相法对钴酸锂(LiCoO2)正极材料进行纳米三氧化二铝(Al2O3)表面包覆,在充电终止电压为4.35 V时分析制备的495060AR型锂离子电池的性能。在放电截止电压为3.00 V时,以0.5 C放电,包覆、未包覆LiCoO2的比容量分别为167.6 mAh/g、170.9 m... 用固相法对钴酸锂(LiCoO2)正极材料进行纳米三氧化二铝(Al2O3)表面包覆,在充电终止电压为4.35 V时分析制备的495060AR型锂离子电池的性能。在放电截止电压为3.00 V时,以0.5 C放电,包覆、未包覆LiCoO2的比容量分别为167.6 mAh/g、170.9 mAh/g,平均电压分别为3.763 V、3.776 V;常温下1.0 C循环200次,包覆、未包覆LiCoO2的容量保持率分别为94.46%、96.40%。在55℃、48 h储存测试中,包覆LiCoO2制备的电池表现出更好的环境适应性;包覆LiCoO2制备的电池在高温45℃下以0.5 C循环200次,容量保持率为93.50%。对电池进行过充、热冲击测试,均未起火、爆炸。 展开更多

关键词 钴酸锂(LiCoO2) 包覆 三氧化二铝(Al2O3) 锂离子电池 lithium cobalt oxide(LiCoO2) aluminium oxide(Al2O3)

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锂离子电池超低温放电性能的影响因素 被引量：9

3

作者 王珍珍 郭密 +1 位作者 唐世弟 彭家新 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期262-266,共5页

针对比能量为180 Wh/kg以上的18650型锂离子电池,对比不同正极材料、电解液、负极黏结剂和面密度的超低温-40℃放电性能,发现正极材料种类对超低温放电起主要影响作用。钴酸锂(Li Co O_2)材料以0.2 C放电,-40℃下(4.2~2.5 V)与常温下(4.... 针对比能量为180 Wh/kg以上的18650型锂离子电池,对比不同正极材料、电解液、负极黏结剂和面密度的超低温-40℃放电性能,发现正极材料种类对超低温放电起主要影响作用。钴酸锂(Li Co O_2)材料以0.2 C放电,-40℃下(4.2~2.5 V)与常温下(4.2~3.0 V)的容量比为90.8%,优于LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2材料(二次颗粒为53.1%,单晶一次颗粒为30.9%)。LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2二次颗粒的粒径越小,-40℃放电性能越好;将电解液溶剂组分中碳酸二甲酯(DMC)替换为丙酸乙酯(EP),可将锂离子电池-40℃下0.2 C放电容量与常温0.2 C放电容量之比从47.6%提升至53.1%;负极黏结剂聚丙烯酸酯-40℃放电性能优于丁苯橡胶,且放电倍率增加,该优势表现更明显;相同材料体系下,减小面密度有助于提升-40℃放电性能。 展开更多

关键词 -40℃超低温放电 正极材料 电解液 黏结剂 面密度

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杂质对锂离子电池自放电的影响 被引量：7

4

作者 郑留群 万里鹏 +1 位作者 陈珠惠 邹建平 《电池》 CAS 北大核心 2022年第4期419-422,共4页

自放电异常不仅影响锂离子电池的性能,而且存在潜在的安全风险。在生产过程中,导致锂离子电池自放电偏大的因素很多,杂质是最重要的原因之一。引入常见的不同种类的杂质,研究对锂离子电池自放电产生的影响。卷芯内外不同类型杂质导致自... 自放电异常不仅影响锂离子电池的性能,而且存在潜在的安全风险。在生产过程中,导致锂离子电池自放电偏大的因素很多,杂质是最重要的原因之一。引入常见的不同种类的杂质,研究对锂离子电池自放电产生的影响。卷芯内外不同类型杂质导致自放电异常的比例存在差异,正极与隔膜间的金属杂质可导致90%以上的电池表现出自放电异常;在注液抽真空过程中,钢壳内的金属细粉会随着电解液向卷芯外圈靠近钢壳底部一侧的极片与隔膜间迁移,充电后,金属溶解并在负极表面析出生长,导致自放电异常。实验结果有助于锂离子电池生产企业降低自放电不良率和提升电池自放电一致性。 展开更多

关键词 锂离子电池 自放电 金属杂质 粉尘颗粒

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内阻对锂离子电池产热功率的影响 被引量：5

5

作者 陈述林 郭密 王珍珍 《电池》 CAS 北大核心 2021年第4期385-388,共4页

降低单体电池的产热对于电池包设计非常重要。测量18650型锂离子电池的比热容、交流阻抗、2.00 C和3.00 C倍率放电的产热功率,发现欧姆内阻产热在单极耳电池的总产热中比重最大,为58.0%。将电池改成双极耳设计,欧姆内阻产热的比重降至37... 降低单体电池的产热对于电池包设计非常重要。测量18650型锂离子电池的比热容、交流阻抗、2.00 C和3.00 C倍率放电的产热功率,发现欧姆内阻产热在单极耳电池的总产热中比重最大,为58.0%。将电池改成双极耳设计,欧姆内阻产热的比重降至37.4%,与单极耳电池相比,2.00 C和3.00 C倍率放电的产热功率分别下降30.8%和34.1%。 展开更多

关键词 锂离子电池 内阻 产热功率 设计优化 双极耳

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基于动态生热模型的18650电池温度场建模仿真 被引量：6

6

作者 熊会元 郭子庆 +1 位作者 杨锋 李树军 《电源技术》 CAS 北大核心 2020年第2期176-179,共4页

为研究18650动力电池放电过程中温度场变化规律,采用实验与数值仿真相结合的方法,通过实验获得不同SOC下直流内阻与放电倍率数据,建立单体电池生热速率随SOC及放电倍率变化的动态模型,基于该模型利用有限元方法建立了单体电池三维热模... 为研究18650动力电池放电过程中温度场变化规律,采用实验与数值仿真相结合的方法,通过实验获得不同SOC下直流内阻与放电倍率数据,建立单体电池生热速率随SOC及放电倍率变化的动态模型,基于该模型利用有限元方法建立了单体电池三维热模型并进行仿真模拟。仿真与实验结果表明,仿真的温度变化与实验吻合,该模型可以很好地模拟不同倍率放电条件下电池的温升情况,为电池组的热管理提供了方法。 展开更多

关键词 18650动力电池 直流内阻实验 生热模型 温度场

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不同烘烤工艺电芯的水分和循环性能 被引量：4

7

作者 郑留群 李树军 +1 位作者 苗砚月 朱玲 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期161-163,共3页

测试不同烘烤时间和真空度下干燥的极片的水分含量，分析烘烤工艺对电芯水分的影响，研究水分对镍钴锰酸锂三元正极材料的26650型锂离子电池循环性能的影响。当烘烤温度为85℃、时间≥27h、真空度≤-95．0kPa时，电芯总水分可控制在0．0... 测试不同烘烤时间和真空度下干燥的极片的水分含量，分析烘烤工艺对电芯水分的影响，研究水分对镍钴锰酸锂三元正极材料的26650型锂离子电池循环性能的影响。当烘烤温度为85℃、时间≥27h、真空度≤-95．0kPa时，电芯总水分可控制在0．02％以内，电池以0．50C在3．0～4．2V循环100次，容量保持率≥98．0％。 展开更多

关键词 锂离子电池 烘烤工艺 水分 循环性能

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锂电池多阶段正负脉冲快速充电方法 被引量：5

8

作者 熊会元 项群 曹兵 《电源技术》 CAS 北大核心 2019年第8期1286-1288,共3页

锂电池快速充电方法应该均衡考虑电池的充电时间和极化电压。在减小锂电池充电极化电压和提高其充电速度的基础上,提出一种考虑锂电池极化电压和充电时间的多阶段正负脉冲快速充电方法。首先,建立二阶RC等效电池模型,计算充电过程中极... 锂电池快速充电方法应该均衡考虑电池的充电时间和极化电压。在减小锂电池充电极化电压和提高其充电速度的基础上,提出一种考虑锂电池极化电压和充电时间的多阶段正负脉冲快速充电方法。首先,建立二阶RC等效电池模型,计算充电过程中极化电压变化表达式,确定影响极化电压的因素;其次,设计了变电流正负脉冲交替电流充电方法,并开展了充电实验。最后,与恒流充电法对比发现,此充电方法在减小锂电池极化电压、充电时间及提高充入容量上有显著的效果。 展开更多

关键词 锂电池 快速充电 极化电压 多阶段正负脉冲

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内部缺陷锂离子电池的筛选方法 被引量：2

9

作者 郑留群 陈珠惠 +1 位作者 邹建平 陈松 《电池》 CAS 北大核心 2022年第3期313-315,共3页

比较筛选隔膜穿孔、金属异物和粉尘颗粒等3种缺陷类型电池的方法,总结各筛选方法的有效性以及对电池生产厂商的实践意义。化成初始电压筛选,可100%识别隔膜穿孔的缺陷电池;静态搁置电压筛选,除了能100%识别隔膜穿孔的缺陷电池,还可识别5... 比较筛选隔膜穿孔、金属异物和粉尘颗粒等3种缺陷类型电池的方法,总结各筛选方法的有效性以及对电池生产厂商的实践意义。化成初始电压筛选,可100%识别隔膜穿孔的缺陷电池;静态搁置电压筛选,除了能100%识别隔膜穿孔的缺陷电池,还可识别50%~80%充电过程中因隔膜受金属异物或粉尘颗粒膨胀挤压而表现出电压异常的缺陷电池;对静态搁置电压无异常、但在充电过程中电压波动较大的缺陷电池,动态电压差筛选可提升缺陷电池的识别率。 展开更多

关键词 锂离子电池 内部缺陷 筛选方法 隔膜穿孔 金属异物 粉尘颗粒

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涂碳铝箔对两类磷酸铁锂电池性能的影响 被引量：3

10

作者 唐世弟 万里鹏 +1 位作者 郭密 王珍珍 《电源技术》 CAS 北大核心 2022年第11期1238-1241,共4页

分别以光铝箔和涂碳铝箔为集流体制备球形磷酸铁锂电池(Ta、Tb)和普通磷酸铁锂电池(Sa、Sb),并对其电化学性能进行研究。结果表明:球形磷酸铁锂使用涂层铝箔作为集流体,可以提高磷酸铁锂与集流体之间的粘结强度,减小电池的内阻,从而提... 分别以光铝箔和涂碳铝箔为集流体制备球形磷酸铁锂电池(Ta、Tb)和普通磷酸铁锂电池(Sa、Sb),并对其电化学性能进行研究。结果表明:球形磷酸铁锂使用涂层铝箔作为集流体,可以提高磷酸铁锂与集流体之间的粘结强度,减小电池的内阻,从而提高电池的比容量、首次效率和放电平台,但对电池的倍率性能、循环性能和低温性能无改善;普通磷酸铁锂使用涂碳铝箔作为集流体,不但可以提高磷酸铁锂和集流体之间粘结性,而且可以有效降低界面间的电荷迁移阻抗和电池的内阻,从而提高电池的倍率性能和循环性能。在-40℃低温性能方面,虽然对低温下的放电容量保持率无改善,但提高了低温下的放电平台电压。 展开更多

关键词 涂碳铝箔 磷酸铁锂 锂离子电池

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添加剂、隔膜对锂离子电池过充性能的影响 被引量：1

11

作者 汪冬 王珍珍 +2 位作者 郭密 林海军 李树军 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第12期2235-2238,共4页

采用电聚合添加剂环己基苯、联苯来改善以钴酸锂为正极材料的高容量锂离子方形电池过充性能(1 C 10 V、3 C4.8 V),并探讨隔膜性能对电池过充测试的影响。实验发现,1 C 10 V过充测试,电解液中添加环己基量增加时能提高电池过充测试的通过... 采用电聚合添加剂环己基苯、联苯来改善以钴酸锂为正极材料的高容量锂离子方形电池过充性能(1 C 10 V、3 C4.8 V),并探讨隔膜性能对电池过充测试的影响。实验发现,1 C 10 V过充测试,电解液中添加环己基量增加时能提高电池过充测试的通过率,添加5%(质量分数)环己基苯+5%(质量分数)联苯时能对电池起到良好的保护效果,但对3 C 4.8V所起的作用不大;具有较大的穿刺强度的隔膜能对电池3 C 4.8 V过充测试起到良好的保护作用;隔膜型号与添加剂对电池循环厚度及容量保持率均有一定的影响,加入添加剂后电池循环性能下降,而良好的隔膜性能可提高电池循环性能。 展开更多

关键词 钴酸锂 锂离子电池 添加剂 隔膜 过充

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粘结剂对硅基负极圆柱18650电池性能影响研究 被引量：1

12

作者 郭密 王珍珍 +2 位作者 孙世敏 陈述林 王振波 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S02期217-221,共5页

将聚丙烯酸(PAA)和羧甲基纤维素钠(CMC)+丁苯橡胶(SBR)用于硅基负极,对比了两种粘结剂体系硅基负极的半电池容量、交流阻抗;并制作了商业化的18650型全电池,对比了常温容量、倍率充电、倍率放电、高温存储、常温循环和高温循环,以及低... 将聚丙烯酸(PAA)和羧甲基纤维素钠(CMC)+丁苯橡胶(SBR)用于硅基负极,对比了两种粘结剂体系硅基负极的半电池容量、交流阻抗;并制作了商业化的18650型全电池,对比了常温容量、倍率充电、倍率放电、高温存储、常温循环和高温循环,以及低温放电等性能。发现PAA粘结剂体系具有更低的交流阻抗,在常温容量、倍率性能、常温循环等性能方面表现出比CMC+SBR体系更优的性能;但是高温性能CMC+SBR体系更有优势。 展开更多

关键词 锂离子电池 硅基负极材料 粘结剂 聚丙烯酸 丁苯橡胶

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N/P对NCM523-石墨圆柱18650电池性能影响研究

13

作者 王珍珍 陈述林 +2 位作者 孙世敏 唐世弟 郭密 《电源技术》 CAS 北大核心 2022年第6期621-624,共4页

采用镍钴锰酸锂(NCM523)正极材料和人造石墨负极材料制备商业化圆柱型18650锂离子电池,保持正极材料面密度和压实密度,通过改变负极材料面密度,研究了锂离子电池负极容量和正极容量比值(N/P比)对电池容量、交流阻抗、倍率充电性能、循... 采用镍钴锰酸锂(NCM523)正极材料和人造石墨负极材料制备商业化圆柱型18650锂离子电池,保持正极材料面密度和压实密度,通过改变负极材料面密度,研究了锂离子电池负极容量和正极容量比值(N/P比)对电池容量、交流阻抗、倍率充电性能、循环寿命及过充性能的影响。N/P比为1.02~1.16时,随着负极余量的增加,正极充电比容量和放电比容量逐渐增加,实验电池容量逐渐增加;交流阻抗拟合的欧姆阻抗和电荷转移阻抗无明显变化趋势,但是与扩散相关的Z_(w)值出现由小到大的变化趋势;1.00 C下的恒流充入比逐渐减小;900次循环后,容量保持率略有降低;电池过充时间和电池表面最高温度都呈降低趋势。 展开更多

关键词 N/P比 交流阻抗 倍率充电 循环寿命 过充

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可充电5号锂离子电池的研制

14

作者 唐世弟 周恒捷 +2 位作者 王珍珍 郭密 万里鹏 《电源技术》 CAS 北大核心 2023年第2期167-171,共5页

为满足新一代可充电5号(AA)电池对高比能、长寿命和高安全性的需求,采用高电压LiCoO_(2)材料,通过正极材料的选型优化,负极压实密度和电池注液量参数设计优化,开发出了容量为1.0 Ah的14460型锂离子电池。电池的比能量达192.5 Wh/kg,常... 为满足新一代可充电5号(AA)电池对高比能、长寿命和高安全性的需求,采用高电压LiCoO_(2)材料,通过正极材料的选型优化,负极压实密度和电池注液量参数设计优化,开发出了容量为1.0 Ah的14460型锂离子电池。电池的比能量达192.5 Wh/kg,常温下以1 C在3.0~4.35 V循环1 000次,电池容量保持率达到80%以上,-20和60℃放电容量分别为常温容量的75.7%和98%,3 C放电容量为0.2 C容量的94.4%,且通过了1 C 6.3 V过充、短路、热冲击、重物冲击和挤压等项目测试。电池具有较高的比能量,并显示出良好的循环性能、高低温性能、倍率性能和安全性能。 展开更多

关键词 高比能量 高电压 14460 5号(AA)锂离子电池

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碳酸锂对高容量18650锂离子电池的影响

15

作者 郭密 陈述林 王珍珍 《电源技术》 CAS 北大核心 2023年第3期291-293,共3页

正极材料中碳酸锂含量对正极制浆以及电池性能均有很大影响。采用三种不同碳酸锂含量的NCA材料按相同工艺制备出18650电池。正极材料中的碳酸锂会对浆料的稳定性产生不利影响,电池的比容量从192 mAh/g降到了184 mAh/g。但是与安全测试... 正极材料中碳酸锂含量对正极制浆以及电池性能均有很大影响。采用三种不同碳酸锂含量的NCA材料按相同工艺制备出18650电池。正极材料中的碳酸锂会对浆料的稳定性产生不利影响,电池的比容量从192 mAh/g降到了184 mAh/g。但是与安全测试相关的过充温度由99.9℃降低到48.7℃,过充时间由1190 s提前到590 s,燃烧喷射的通过率则由40%提升到100%,适量的碳酸锂才会表现出最好的循环性能。 展开更多

关键词 锂离子电池 碳酸锂 浆料

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超低温圆柱磷酸铁锂电池研制

16

作者 万里鹏 唐世弟 +2 位作者 郭密 王珍珍 王振波 《电源技术》 CAS 北大核心 2021年第10期1240-1244,共5页

通过研究磷酸铁锂微观形貌、电解液配方与极片面密度等因素对电池低温性能的影响,开发出了具有高比能量、高安全性及适应极低温环境的圆柱磷酸铁锂电池。该电池比能量为130.8 Wh/kg。-40℃条件下以1 C放电,容量为常温容量的60.9%;-45℃... 通过研究磷酸铁锂微观形貌、电解液配方与极片面密度等因素对电池低温性能的影响,开发出了具有高比能量、高安全性及适应极低温环境的圆柱磷酸铁锂电池。该电池比能量为130.8 Wh/kg。-40℃条件下以1 C放电,容量为常温容量的60.9%;-45℃条件下以1 C放电,容量为常温容量的53.6%;60℃条件下以0.2 C放电,容量为常温容量的98.1%;常温下以8 C放电,容量为1 C容量的97.4%;常温下1 C充放电,循环2000次后,容量保持率为86.1%。该电池通过安全性针刺测试。 展开更多

关键词 磷酸铁锂 超低温 锂离子电池

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