V2G还是VEG?未来电动汽车技术发展与商业模式探索 被引量：4

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作者 陈永翀 王秋平 《储能科学与技术》 CAS 2013年第3期307-311,共5页

基于目前电动汽车产业发展的困境认识,提出未来电动汽车技术发展与商业实现的VEG模式(Vehicle-Energystation-Grid)。在VEG模式中,电动汽车充电方式由用户自己选择,可以在能量站快充,也可以在停车场或家庭车库进行慢充。能量站安装有低... 基于目前电动汽车产业发展的困境认识,提出未来电动汽车技术发展与商业实现的VEG模式(Vehicle-Energystation-Grid)。在VEG模式中,电动汽车充电方式由用户自己选择,可以在能量站快充,也可以在停车场或家庭车库进行慢充。能量站安装有低成本、长寿命的MW级储能电池,能够从电网充电储存电量后给电动汽车快速充电;同时,能量站能够与电网互动,用于电力调峰或调频。作者认为,开发低成本长寿命的新型储能电池和可以安全快速充电的新型动力电池是实现VEG模式的两大技术关键。只有这两大技术关键突破后,纯电动汽车产业发展的春天才能够真正到来。 展开更多

关键词 电动汽车 电池技术 商业模式 V2G VEG

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锂浆料电池国际专利技术分析 被引量：6

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作者 张彬 陈永翀 +3 位作者 张艳萍 冯彩梅 刘丹丹 何颖源 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2017年第5期1000-1007,共8页

锂浆料电池是一种低成本、可再生的新型电化学储能技术,在低速电动车和电力储能领域应用前景良好。本文从专利角度对锂浆料电池的发展趋势、地域布局、技术主题和重点申请人等方面进行分析,并对重点申请人在锂浆料电池的技术布局和专利... 锂浆料电池是一种低成本、可再生的新型电化学储能技术,在低速电动车和电力储能领域应用前景良好。本文从专利角度对锂浆料电池的发展趋势、地域布局、技术主题和重点申请人等方面进行分析,并对重点申请人在锂浆料电池的技术布局和专利竞争性方面进行了梳理,相关专利技术分析有助于推动该方向的技术研发和产业实施。 展开更多

关键词 锂浆料电池 储能 专利分析

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基于电力调频的串联锂离子电池组均衡技术分析 被引量：5

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作者 李佳娜 刘丹丹 +3 位作者 朱峰 谢晨 侯洋 陈永翀 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2019年第3期468-476,共9页

近年来,锂离子电池在储能电站调频领域得到了飞速发展。为满足调频电站的电压和功率要求,需将大量电池单体进行串联,如此产生的电池组串联不一致性问题,以及调频过程中高倍率和频繁切换充放电状态对不一致性程度的加剧,严重影响电池组... 近年来,锂离子电池在储能电站调频领域得到了飞速发展。为满足调频电站的电压和功率要求,需将大量电池单体进行串联,如此产生的电池组串联不一致性问题,以及调频过程中高倍率和频繁切换充放电状态对不一致性程度的加剧,严重影响电池组的使用寿命和安全性能。针对上述问题,本文基于调频储能串联锂离子电池模组不一致性问题的形成原因,归纳分析用于改善电池组串联不一致性问题的均衡技术和均衡策略。其中,均衡拓扑结构按能量流向角度进行分类梳理,均衡控制策略则基于均衡的不同目标进行优劣分析。在此基础上对锂离子调频电池模组均衡技术的发展趋势进行展望。 展开更多

关键词 调频储能 串联电池组 高倍率 不一致性 均衡技术

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锂离子液流电池的研究进展 被引量：14

4

作者 陈永翀 武明晓 +5 位作者 任雅琨 康利斌 李彦菊 韩立 林道勇 王秋平 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2012年第3期81-85,共5页

锂离子液流电池是最新发展起来的一种化学储能电池技术,它综合了锂离子电池和液流电池的优点,是一种输出功率和储能容量彼此独立、能量密度大、成本较低的新型绿色可充电池。本文介绍了锂离子液流电池技术的研究背景,阐述了锂离子液流... 锂离子液流电池是最新发展起来的一种化学储能电池技术,它综合了锂离子电池和液流电池的优点,是一种输出功率和储能容量彼此独立、能量密度大、成本较低的新型绿色可充电池。本文介绍了锂离子液流电池技术的研究背景,阐述了锂离子液流电池的结构组成和工作原理,并详细综述了锂离子液流电池国内外的研究状况,指出目前有待突破的关键技术问题。相关技术研究与发展有望开辟一种安全、环保和低成本的新型储能技术路线,并在未来广泛应用于新能源电网的储能系统。 展开更多

关键词 锂离子液流电池 储能电池 新能源电网 原理 综述

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球磨法制备锂离子液流电池石墨负极浆料的性能研究 被引量：3

5

作者 冯彩梅 巩宇 +2 位作者 陈永翀 刘丹丹 张萍 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期1-8,共8页

采用球磨法制备锂离子液流电池所用的石墨负极浆料,并对石墨负极浆料的颗粒形貌、电导率、比容量性能及循环性能进行研究。结果表明:导电添加剂的加入有助于提高电极浆料的悬浮稳定性;球磨过程可以降低石墨和导电添加剂混合粉体的电阻率... 采用球磨法制备锂离子液流电池所用的石墨负极浆料,并对石墨负极浆料的颗粒形貌、电导率、比容量性能及循环性能进行研究。结果表明:导电添加剂的加入有助于提高电极浆料的悬浮稳定性;球磨过程可以降低石墨和导电添加剂混合粉体的电阻率,球料比达到5∶1时即可实现较好的球磨效果,但球料比不宜过高,否则会造成石墨材料层状结构的破坏,影响电极浆料性能的稳定性。提高石墨和导电添加剂的含量可以在电极浆料中形成稳定的导电网络结构,使可逆比容量提高;在保证电极浆料可流动的情况下,可逆比容量可大于40mAh/g。石墨负极浆料的容量损失主要发生在首次充放电过程中,随着循环次数的增加,容量损耗的速率降低,第5次循环以后容量趋于稳定。 展开更多

关键词 锂离子液流电池 石墨 负极浆料 球磨

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锂离子液流电池电极悬浮液研究进展 被引量：5

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作者 冯彩梅 陈永翀 +3 位作者 韩立 巩宇 Cserháti Csaba Csik Attila 《储能科学与技术》 CAS 2015年第3期241-247,共7页

锂离子液流电池将锂离子电池的工作原理与传统液流电池的结构特点相结合,是一种正处于基础技术开发阶段的新型电化学储能电池技术,具有输出功率和储能容量彼此独立、成本较低等特点,适用于未来电网储能领域。电极悬浮液作为实现锂离子... 锂离子液流电池将锂离子电池的工作原理与传统液流电池的结构特点相结合,是一种正处于基础技术开发阶段的新型电化学储能电池技术,具有输出功率和储能容量彼此独立、成本较低等特点,适用于未来电网储能领域。电极悬浮液作为实现锂离子液流电池充放电功能的主体材料,其导电性能和流动性能是影响锂离子液流电池倍率特性和能量密度的重要因素。论文结合实验数据对该方向面临的主要技术问题及研究重点进行了分析,认为电极悬浮液的研究需要从导电机理、质量比容量、流变性能等方面进一步深入研究,并建立标准评价体系。 展开更多

关键词 储能 锂离子液流电池 电极悬浮液 性能

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CuTi_2固态反应界面原子脱溶断键的电子理论研究 被引量：2

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作者 李彦菊 陈永翀 +4 位作者 张喜凤 任雅琨 张艳萍 王秋平 杜志伟 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1282-1288,共7页

运用固体与分子经验电子理论(EET)研究固态反应界面系数与原子脱溶所需断裂的共价键之间的关系:同类原子脱溶所需的共价键断键能越高,界面系数越小。以CuTi2固态反应基体为例,计算CuTi2固态反应基体中(101)、(100)、(001)、(110)和(013... 运用固体与分子经验电子理论(EET)研究固态反应界面系数与原子脱溶所需断裂的共价键之间的关系:同类原子脱溶所需的共价键断键能越高,界面系数越小。以CuTi2固态反应基体为例,计算CuTi2固态反应基体中(101)、(100)、(001)、(110)和(013)等低指数晶面上原子脱溶所需的共价键断键能。计算结果表明,不同晶体取向的原子脱溶所需的共价键断键能不同。通过Cu原子和Ti原子的界面系数由大到小的顺序均为(101)、(100)、(001)、(110)、(013),该结果对于CuTi2/Zn反应体系及其他CuTi2反应体系固态反应区的结构演变分析具有重要价值。 展开更多

关键词 CuTi2 界面系数 固态反应 价电子结构 键能

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半固态锂电池电极浆料导电性能的评价方法研究 被引量：1

8

作者 冯彩梅 刘丹丹 +2 位作者 陈永翀 杜军军 张萍 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期5011-5016,共6页

半固态锂电池是一种新型电化学储能技术,以电极浆料作为电化学反应的主体材料。电极浆料是将电极活性材料和导电剂分散于电解液中形成的固液混合体系,导电性能的优劣决定其是否能够实现良好的电化学性能。本论文以不同导电添加剂配比的... 半固态锂电池是一种新型电化学储能技术,以电极浆料作为电化学反应的主体材料。电极浆料是将电极活性材料和导电剂分散于电解液中形成的固液混合体系,导电性能的优劣决定其是否能够实现良好的电化学性能。本论文以不同导电添加剂配比的磷酸铁锂电极浆料为研究对象,分别采用直流电导率仪、电化学阻抗谱测试以及固定频率交流电测试的方法进行电导率的测定,并与半电池在不同电流密度下的充放电性能进行了比较。研究认为对电极浆料进行电化学阻抗谱测试是有效的导电性能评价方法,但模型建立和数值模拟的过程较为复杂;通过电化学工作站对样品施加固定频率的交流电亦可得到相应的阻抗,测试结果稳定,操作简单高效,可用于对电极浆料导电性能的初步评价和比较。 展开更多

关键词 储能技术 半固态锂电池 电极浆料 导电性能 评价方法

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线状柔性锂电池的研究进展 被引量：1

9

作者 张艳萍 陈永翀 +2 位作者 刘丹丹 康利斌 张萍 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期10029-10035,共7页

与块状、薄膜状、柱状或袋状的柔性电池相比,线状柔性电池的可弯曲性和可缠绕性,以及高能量密度和稳定的容量保持率,极大地方便了电路的设计,同时也改变了传统电池的电路供能方式,能够最大化地填充设备的多余空间。综述了国内外线状柔... 与块状、薄膜状、柱状或袋状的柔性电池相比,线状柔性电池的可弯曲性和可缠绕性,以及高能量密度和稳定的容量保持率,极大地方便了电路的设计,同时也改变了传统电池的电路供能方式,能够最大化地填充设备的多余空间。综述了国内外线状柔性锂电池的不同设计理念、制备方法及各自的优缺点,分析了目前制约线状柔性电池产业化的主要原因,并展望了其发展前景。 展开更多

关键词 柔性电池 纤维锂电池 可穿戴设备

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正极材料Li_(1.26)Fe_(0.09)Ni_(0.36)Mn_(0.36)O_2的电化学特征及性能研究

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作者 康利斌 陈永翀 +2 位作者 冯彩梅 巩宇 张萍 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期122-124,共3页

通过液相法制备了Li1.26Fe0.09Ni0.36Mn0.36O2（LFNMO）正极材料。X射线衍射测试结果表明,该新型正极材料具有良好的α-NaFeO2层状结构。其电化学特征是：在1.7～1.1V之间存在可逆的低电压放电平台;在1.1～4.8V电压内,放电到1.1V时LFNM... 通过液相法制备了Li1.26Fe0.09Ni0.36Mn0.36O2（LFNMO）正极材料。X射线衍射测试结果表明,该新型正极材料具有良好的α-NaFeO2层状结构。其电化学特征是：在1.7～1.1V之间存在可逆的低电压放电平台;在1.1～4.8V电压内,放电到1.1V时LFNMO的结构发生变化,再次充电后结构恢复,充放电过程中LFNMO的结构变化稳定可逆。所制备的LFNMO正极材料,在0.1C倍率,2.0～4.8V内,首次放电比容量175.4mAh/g,60次循环后容量保持率为91.1%。 展开更多

关键词 锂离子电池 正极材料 过渡金属氧化物 电化学性能

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基于等效电路模型的串联电池组不一致分布特征仿真分析 被引量：10

11

作者 隋欣 张晓虎 +3 位作者 陈永翀 刘丹丹 李佳娜 韩越 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2018年第9期24-32,共9页

车载和电池储能系统中,为了获得高功率需要将单体电池串联后成组运行,但不一致问题的存在会使电池容易遭受过充和过放,缩短电池寿命甚至造成安全隐患。本文针对磷酸铁锂串联电池组,通过预报误差法辨识出模型参数,建立准确的一阶等效电... 车载和电池储能系统中,为了获得高功率需要将单体电池串联后成组运行,但不一致问题的存在会使电池容易遭受过充和过放,缩短电池寿命甚至造成安全隐患。本文针对磷酸铁锂串联电池组,通过预报误差法辨识出模型参数,建立准确的一阶等效电路模型,仿真分析电池内阻和极化电压等内部参数。将影响电池不一致的因素分为电池本体参数差异和运行条件差异,其中本体参数包括初始SOC和最大可用容量,运行条件包括放电倍率和放电截止电压。在不同本体参数和运行条件的影响下,将端电压差异分解为开路电压差异、极化电压差异和欧姆压降差异,然后基于串联等效电路仿真分析端电压不一致的具体构成,最后采用基于SOC一致的均衡策略探究均衡条件下电池组电压不一致的分布特点。 展开更多

关键词 磷酸铁锂电池 电池串联模型 预报误差法 不一致性 SOC均衡

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高功率储能电池端面电极均匀集流策略研究 被引量：2

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作者 李尚昆 陈永翀 +2 位作者 朱峰 刘丹丹 韩越 《电源技术》 CAS 北大核心 2019年第9期1434-1440,共7页

高功率储能电池具有爬坡速率高、响应时间短的特点,在电力调频领域有良好的应用前景,端面电极的均匀集流对其电池内部均匀性和安全性至关重要。通过引入非线性等效电导率,建立了高功率储能电池的三维电流密度分布模型,并以电池单元水平... 高功率储能电池具有爬坡速率高、响应时间短的特点,在电力调频领域有良好的应用前景,端面电极的均匀集流对其电池内部均匀性和安全性至关重要。通过引入非线性等效电导率,建立了高功率储能电池的三维电流密度分布模型,并以电池单元水平方向上放电深度的离散程度(UI)值作为电池电流密度均匀度和集流效果的评价指标。在利用6.4V和28.8V电池实测放电曲线对比验证所建模型有效性的基础上,研究了端面电池单元集流端子数量、位置、横截面积、间距、集流体厚度和放电倍率对电池电流密度分布的影响。结果显示,对于面积为0.3m×0.4m的高功率储能电池,采用表面集流方式的UI值比边缘集流方式降低了约78.9%,采用表面双集流端子可进一步将UI值降低一半;双集流端子间距为0.2m时UI值达到最低;增加集流端子横截面积和集流体厚度也可降低UI值,但会增加电池自身重量。综合上述因素,设计了储能电池均匀集流的优化策略,可将传统边缘集流方式的电流密度均匀度提高10.6倍,且在高倍率下依然表现出极高的均匀度,非常适合于高功率储能电池的开发设计。 展开更多

关键词 储能电池 高功率 端面电极 电流密度分布 集流设计

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锂离子液流电池监控系统的初步研究与设计 被引量：1

13

作者 李爱晶 陈永翀 +2 位作者 张晓虎 刘丹丹 谢晨 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2018年第2期83-88,共6页

锂离子液流电池是一种新型储能电池,具有绿色环保、功率密度和能量密度高、输出功率和储能容量彼此独立等优点,在规模储能中具有应用潜力。本文分析了锂离子液流电池的系统结构及特点,对电池监控系统的硬件和软件进行了初步研究与设计,... 锂离子液流电池是一种新型储能电池,具有绿色环保、功率密度和能量密度高、输出功率和储能容量彼此独立等优点,在规模储能中具有应用潜力。本文分析了锂离子液流电池的系统结构及特点,对电池监控系统的硬件和软件进行了初步研究与设计,包括电池模块的检测和驱动系统的检测。同时,本文还对锂离子液流电池间歇式驱动模式进行了分析,发现通过合理设置驱动时间可以减小系统机械损耗,从而保证锂离子液流电池的高效稳定运行。 展开更多

关键词 锂离子液流电池 监控系统 参数监测 间歇式控制

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双极性锂离子电池热设计仿真研究 被引量：1

14

作者 朱峰 何颖源 +2 位作者 陈永翀 刘丹丹 王玉伟 《电源技术》 CAS 北大核心 2021年第2期158-162,共5页

双极性锂离子电池具有比能量高、电流均匀、结构紧凑等特征,在调频储能领域应用前景良好。由于双极性锂离子电池为内部串联结构,因而对温度分布的可控性和均匀性要求更高。通过建立双极性锂离子电池三维热电耦合模型,分析了端面集流体... 双极性锂离子电池具有比能量高、电流均匀、结构紧凑等特征,在调频储能领域应用前景良好。由于双极性锂离子电池为内部串联结构,因而对温度分布的可控性和均匀性要求更高。通过建立双极性锂离子电池三维热电耦合模型,分析了端面集流体结构、电芯尺寸及散热方式对电池温度特征的影响。结果表明,电池最高温度及位置将受到端面集流体厚度影响,采用薄集流体结合多极耳的降温及均温效果均优于直接增厚集流体。同时,以端面等效电阻作为评价参数,可进一步优化集流体结构。通过分析电芯尺寸与对流换热系数关系,确定在本研究所述条件下,为满足最高温度及温差分别小于45与5℃,电池临界厚度为40 mm,并且宜采用对流换热系数为25 W/(m^(2)·℃)的强制空冷散热方式。 展开更多

关键词 双极性 锂离子电池 储能 热电耦合模型 热设计

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磷酸铁锂电池内部气压失控特性研究 被引量：1

15

作者 张添奥 刘昊 +2 位作者 陈永翀 高维成 何颖源 《电源技术》 CAS 北大核心 2021年第12期1540-1543,1547,共5页

针对储能电池的热失控风险,提出以电池内部气压作为判定依据,对磷酸铁锂电池经历不同滥用条件时发生的安全风险进行快速评估的方法。结果表明,在电池正常充放电状态下,电池内部气压及外壳温度发生小范围规律性波动。在过充、过放、外部... 针对储能电池的热失控风险,提出以电池内部气压作为判定依据,对磷酸铁锂电池经历不同滥用条件时发生的安全风险进行快速评估的方法。结果表明,在电池正常充放电状态下,电池内部气压及外壳温度发生小范围规律性波动。在过充、过放、外部短路等异常状态下,电池内部气压在预警节点急剧增大,而在相同条件下温度参数变化明显晚于内部气压的变化,且变化速率相对较小。上述研究结果不仅揭示了不同滥用条件下电池内部气压失控的特性,同时证明了以电池内部气压失控预警代替现有电池外部温度预警能够更早地识别电池安全风险,避免发生热失控及燃烧爆炸等严重的安全事故。 展开更多

关键词 磷酸铁锂电池 气压失控 滥用条件 安全风险识别

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锂离子扩散系数的测定及影响因素分析

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作者 曹景阳 刘丹丹 +2 位作者 陈永翀 刘昊 何颖源 《电源技术》 CAS 北大核心 2020年第5期646-652,共7页

锂离子扩散系数是衡量锂离子电池电极材料倍率性能和进行电池电化学仿真建模必不可少的参数,受多种内部和外部因素的共同影响。将现有锂离子扩散系数的测定方法分为电化学间接测定和物理直接测定两大类进行介绍,重点分析锂离子浓度、电... 锂离子扩散系数是衡量锂离子电池电极材料倍率性能和进行电池电化学仿真建模必不可少的参数,受多种内部和外部因素的共同影响。将现有锂离子扩散系数的测定方法分为电化学间接测定和物理直接测定两大类进行介绍,重点分析锂离子浓度、电子电导率、温度、电化学活性面积和脱嵌锂过程等内外部因素对锂离子扩散系数的影响机制,并简述代表性研究进展。对各类方法的特点和锂离子扩散系数的评估进行了总结概括。 展开更多

关键词 锂离子电池 锂离子扩散系数 电化学方法 物理方法 影响因素

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