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嵌段共聚物电解质的制备及其电化学性能 被引量:1
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作者 张锟 刘娜 +7 位作者 田君 梁晓嫱 陈光海 高洪波 胡道中 佟蕾 田崔钧 王浩辰 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期69-77,共9页
通过设计聚合物分子结构,采用热引发自由基聚合方法合成聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(PEGMEMA)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的二嵌段共聚物电解质PEGMEMAm-GMAn-Br(PGA-Br),并研究其电化学性能。结果表明:将PGA嵌段或接枝到聚合物电解质上... 通过设计聚合物分子结构,采用热引发自由基聚合方法合成聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(PEGMEMA)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)的二嵌段共聚物电解质PEGMEMAm-GMAn-Br(PGA-Br),并研究其电化学性能。结果表明:将PGA嵌段或接枝到聚合物电解质上,可提高聚合物电解质的离子电导率,室温下的离子电导率达1.05×10^(−4)S·cm^(−1)。同时,PGA-Br嵌段共聚物电解质具有较低的玻璃化转变温度(-65℃)、较高的热分解温度、较宽的电化学稳定窗口(5.1 V)和阻燃特性。PGA-Br共聚物电解质组装下的固态Li|Li对称电池具有增强的电极/电解质固-固界面,可实现金属锂均匀沉积,有效抑制锂枝晶的生长。在0.1 C倍率下,基于PGA-Br嵌段共聚物电解质组装的LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)(NCM811)|PGA-Br|Li固态全电池可实现较高的首周放电比容量(160.1 mAh·g^(−1)),且循环100周次后容量保持率高达91.5%,库仑效率稳定在98.5%以上。 展开更多
关键词 固态锂金属电池 嵌段共聚物电解质 锂金属负极 锂枝晶 热引发聚合
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COMSOL Multiphysics在锂离子电池中的应用 被引量:2
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作者 李校磊 高健 +1 位作者 周伟东 李泓 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期546-567,共22页
作为一种具有前景的能量存储系统,锂离子电池需要进一步提高能量密度、功率密度、可靠性和循环稳定性,以满足不断增长的大型能源存储、电动汽车和便携式电子设备需求。当前对锂离子电池的实验研究仍然面临多个挑战,这些挑战包括电解液... 作为一种具有前景的能量存储系统,锂离子电池需要进一步提高能量密度、功率密度、可靠性和循环稳定性,以满足不断增长的大型能源存储、电动汽车和便携式电子设备需求。当前对锂离子电池的实验研究仍然面临多个挑战,这些挑战包括电解液的导电性和安全性、高能量负极的沉积-剥离机制的优化、高能量正极的循环电压和容量维持、高电流条件下的界面极化和容量释放,以及在极端电流-温度-针刺条件下的热失控管理等问题。这些问题涉及到电-化-力-热等多个场的耦合作用,需要进行协同优化处理。COMSOL Multiphysics提供了一种可行的工具,通过求解多物理场耦合的连续方程,能够同时考虑载流子浓度、电流密度、电-化学势、温度、应力/应变和几何形态等综合信息的演化。本文概述了该工具在锂离子电池的电解液、负极和正极设计等方面的研究,并聚焦于多场耦合对电池性能的综合影响、多场耦合模拟方法以及理论模拟与实验表征的结合。最后,本文对理论与实验联合研究中的多场和多尺度问题进行了展望。 展开更多
关键词 COMSOL Multiphysics 锂离子电池 多场耦合 模拟计算
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不同老化阶段的锂离子电池热特性研究进展
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作者 李爱东 刘丹丹 +1 位作者 陈永翀 何颖源 《电源技术》 CAS 北大核心 2024年第4期554-567,共14页
研究锂离子电池不同老化阶段的热特性对于锂离子电池全寿命周期安全运行控制具有重要意义。首先梳理了不同老化阶段电池本征热特性参数和产热特性参数的实验研究进展,厘清相关参数随电池老化阶段变化的规律和内在机理;结合锂离子电池热... 研究锂离子电池不同老化阶段的热特性对于锂离子电池全寿命周期安全运行控制具有重要意义。首先梳理了不同老化阶段电池本征热特性参数和产热特性参数的实验研究进展,厘清相关参数随电池老化阶段变化的规律和内在机理;结合锂离子电池热特性研究的电模型、热模型和老化模型的全面综述与分析,总结了锂离子电池不同老化阶段的产热及温升随环境温度和倍率的变化规律。相关工作可为锂离子电池全生命周期热特性变化和热管理策略研究提供参考。 展开更多
关键词 锂离子电池 热特性 老化 内阻 产热
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锂离子电池储能安全评价研究进展 被引量:43
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作者 李晋 王青松 +27 位作者 孔得朋 王晓冬 俞振华 乐艳飞 黄鑫炎 胡振恺 吴候福 方华斌 曹伟 张少禹 卓萍 陈晔 李紫婷 梅文昕 张越 赵丽香 唐亮 黄宗侯 陈篪 刘彦辉 储玉喜 许晓元 张晋 李贻恺 冯蓉 杨标 户波 杨晓滢 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2282-2301,共20页
本文针对目前锂离子电池储能安全评价研究进展进行了综述,梳理了锂离子电池储能安全评价相关标准现状,从电池本征安全、储能故障及事故统计、热失控机理及火蔓延机制等方面总结了锂离子电池储能安全评价相关理论的研究进展,分析了从锂... 本文针对目前锂离子电池储能安全评价研究进展进行了综述,梳理了锂离子电池储能安全评价相关标准现状,从电池本征安全、储能故障及事故统计、热失控机理及火蔓延机制等方面总结了锂离子电池储能安全评价相关理论的研究进展,分析了从锂离子电池单体到储能系统的安全评价数值模拟技术,系统介绍了电池单体到储能系统的安全测试评价技术以及锂离子电池储能电站安全评价技术的现状。研究结果表明,随着电池技术的不断迭代,储能系统结构的不断升级,储能的安全评价将愈发复杂,现有的评价技术和标准有待进一步提升和完善。未来,需要根据储能电池本质安全、电气与消防安全等技术的发展及时调整与更新安全评价指标,结合仿真、实验手段的进步,明确安全指标阈值,并充分考虑储能系统投运后容量衰减、老化过程伴随的安全性能演变,构建覆盖多体系、多场景、多要素,融合动静态指标的安全性能等级评价体系,发展涵盖“单体-模组-簇-系统-电站”层层分级的储能系统安全性能等级评价技术。同时,制定国际适用的储能系统安全性能等级评价标准,为全球储能安全提供中国方案。 展开更多
关键词 锂离子电池 储能 安全评价技术 储能安全标准
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高能量密度锂电池开发策略 被引量:41
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作者 李文俊 徐航宇 +16 位作者 杨琪 李久铭 张振宇 王胜彬 彭佳悦 张斌 陈相雷 张臻 杨萌 赵言 耿瑶瑶 黄文师 丁泽鹏 张雷 田启友 俞会根 李泓 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2020年第2期448-478,共31页
近年来各国政府对锂电池的发展都提出了阶段性的目标,要在满足安全性和其他综合技术指标的前提下,不断提高锂电池的能量密度,其基本思路是不断开发高比能电池材料的组合,并优化电芯设计及制造工艺。本文从材料筛选和电芯设计两方面出发... 近年来各国政府对锂电池的发展都提出了阶段性的目标,要在满足安全性和其他综合技术指标的前提下,不断提高锂电池的能量密度,其基本思路是不断开发高比能电池材料的组合,并优化电芯设计及制造工艺。本文从材料筛选和电芯设计两方面出发,介绍了高能量密度锂电池的主要开发策略和未来发展趋势。在活性材料方面,总结了高比能锂电池正负极活性材料的研究现状,综合考虑了材料本身的性能和工程化、商业化前景,提出了富锂锰基正极材料和复合金属锂负极材料是高能量密度电池最具发展前景的活性材料;在非活性材料方面,总结了电解液、固态电解质、隔膜在不断提高能量密度的电池体系中可能面临的问题以及解决思路,提出了原位固态化技术是可行的技术路线之一;在电芯设计方面,评估了辅材选择和结构设计对电芯能量密度的影响,提出了高能量密度电芯设计的具体思路。最后,本文对高能量密度锂电池的开发做了全面的展望,提出锂电池的开发应从高能量、高安全、长寿命、快充放、低成本、耐高低温六个维度进行综合考虑,在保障其特定应用场景的使用要求下,不断提升能量密度是用户的终极需求。 展开更多
关键词 高能量密度 综合实用性能 材料体系 材料设计 结构设计
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锂电池术语(草案) 被引量:2
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作者 曹林 孙传灏 +7 位作者 袁中直 张若楠 苏育专 张寿波 张新河 俞会根 郑杰允 李泓 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2018年第1期148-153,共6页
结合国内外历史尚和当前的用词习惯,本文对锂电池在研究和开发中常见的定义、术语、名词进行了归纳、整理,部份容易引起歧义的进行了解读。相关文件已提交中华人民共和国工业和信息化部电子行业信息标准中全国碱性蓄电池标准化技术委员... 结合国内外历史尚和当前的用词习惯,本文对锂电池在研究和开发中常见的定义、术语、名词进行了归纳、整理,部份容易引起歧义的进行了解读。相关文件已提交中华人民共和国工业和信息化部电子行业信息标准中全国碱性蓄电池标准化技术委员会。本文为草案,非正式发布文本,标注部分将不会出现在正式发布的文件中,请以正式发布文本为准,本文仅供参考。 展开更多
关键词 锂电池 术语 标准
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储能软包大模组结构稳定性 被引量:6
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作者 盛军 付一民 俞会根 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期579-584,共6页
随着新能源产业的高速发展与“源网荷储一体化”概念的提出,锂离子电池在储能领域得到了广泛的应用。为控制成组成本,应用于储能领域的电池模组也朝着高电压、大容量的方向发展,这对锂离子电池成组技术,尤其是软包电池成组技术提出了更... 随着新能源产业的高速发展与“源网荷储一体化”概念的提出,锂离子电池在储能领域得到了广泛的应用。为控制成组成本,应用于储能领域的电池模组也朝着高电压、大容量的方向发展,这对锂离子电池成组技术,尤其是软包电池成组技术提出了更高的要求。本工作通过理论计算及有限元分析的方法,对储能软包大模组进行膨胀力分析,目的在于全寿命周期内考察模组的结构稳定性,结果表明在储能软包大模组设计过程中,泡棉的选型、端板的材料、端板固定螺栓的数量与强度非常重要,良好的设计方案可以降低甚至避免电池膨胀力对模组结构产生的影响,提高模组的结构稳定性,使模组具有更好的安全性以及更长的使用寿命。 展开更多
关键词 储能 软包电池 电池模组 稳定性 膨胀力
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盘装铝转铜镀镍极耳的焊接 被引量:1
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作者 赵云 盛军 张广延 《电池》 CAS 北大核心 2023年第1期66-69,共4页
当前在极耳焊接过程中,盘装卷式供料可较灵活地控制极耳长度,提高生产效率。电芯在焊接为模组时,铝极耳无法锡焊,因此需要使用激光焊组装模组或使用激光焊,在铝极耳外转接一片铜镀镍极耳后,再用锡焊组装模组。为解决这一问题,使用盘装... 当前在极耳焊接过程中,盘装卷式供料可较灵活地控制极耳长度,提高生产效率。电芯在焊接为模组时,铝极耳无法锡焊,因此需要使用激光焊组装模组或使用激光焊,在铝极耳外转接一片铜镀镍极耳后,再用锡焊组装模组。为解决这一问题,使用盘装铝转铜镀镍极耳进行焊接。通过对焊接过程的一系列改造,包括对导向辊轴以及极耳尺寸的改造,盘装铝转铜镀镍极耳保留盘装极耳高效的供料方式,同时取消模组焊接前极耳转接工序,降低生产成本并提高生产效率。对盘装铝转铜镀镍极耳的实验验证表明,该极耳对电芯的容量、内阻、电压均无不良影响。 展开更多
关键词 软包装电池 锂离子电池 焊接 盘装铝转铜镀镍极耳 模组焊接
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