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高比能量锂离子电池的全周期安全性 被引量:2
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作者 张越超 高金津 +1 位作者 高秀玲 马华 《电池》 CAS 北大核心 2024年第5期682-687,共6页
高比能量锂离子动力电池及安全性一直是研究的重点。以高镍三元材料LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)(NCM811)为正极活性物质、石墨复合硅氧材料为负极活性物质,制备300 W·h/kg的动力锂离子电池,研究电池从制成到循环衰减至容量保... 高比能量锂离子动力电池及安全性一直是研究的重点。以高镍三元材料LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)(NCM811)为正极活性物质、石墨复合硅氧材料为负极活性物质,制备300 W·h/kg的动力锂离子电池,研究电池从制成到循环衰减至容量保持率为75%的全周期安全性变化。通过加热测试,评价热稳定性变化,通过针刺测试,评价内短路耐受性的变化,并通过差示扫描量热(DSC)、SEM、四探针测试,分析安全性能变化的机制。电池在容量保持率100%(循环前)、80%、75%时的热失控温度分别为167℃、161℃和143℃,针刺热失控深度分别为1.99 mm、2.52 mm和3.54 mm。随着循环的进行,硅氧负极的固体电解质相界面(SEI)膜持续大幅增加,导致热稳定性下降,内短路耐受性提高。电解液的减少,导致电池生命后期的热失控放热量下降。 展开更多
关键词 锂离子电池 高镍正极 硅氧负极 全周期安全性 热稳定性 内短路耐受性
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PWM变换器在矢量旋转坐标系下比例谐振控制策略及其鲁棒性设计 被引量:16
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作者 孙强 魏克新 +2 位作者 王莎莎 杜吉飞 高成海 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期1344-1356,共13页
提出基于矢量旋转坐标系选取合理的电感电压矢量进行脉宽调制(pulse width modulation,PWM)变换器调制的方法,建立扇区位置计算和最优开关状态判定规则,从而取代传统空间矢量调制中派克变换及dq坐标系下非线性、强耦合特性,省去锁相环(d... 提出基于矢量旋转坐标系选取合理的电感电压矢量进行脉宽调制(pulse width modulation,PWM)变换器调制的方法,建立扇区位置计算和最优开关状态判定规则,从而取代传统空间矢量调制中派克变换及dq坐标系下非线性、强耦合特性,省去锁相环(digital phase-locked loop,PLL)相角实时检测与前馈解耦等环节,并给出对此调制方式的实现方法。针对产生的电流误差矢量消除,提出优化的内环电流矢量旋转比例谐振控制器,利用零极点匹配与抵消法对控制器进行配置,探讨控制器各参数与系统鲁棒性的关联规律,借助零极点簇云图和频域响应特性提供系统稳定性判据,明确变换器控制系统参数整定和鲁棒性设计的一般方法,并采用脉冲响应周期延拓映射法离散化实现。通过仿真和实验验证所提出基于内环电流比例谐振控制器的矢量旋转坐标系调制方式的有效性及正确性,电流环基本实现零稳态误差快速跟踪,电能质量得到明显改善。 展开更多
关键词 PWM变换器 旋转坐标系 电流误差矢量 比例谐振控制 脉冲响应周期延拓映射
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计及PWM变换器传输线分布参数模型的宽频建模机理研究 被引量:6
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作者 孙强 魏克新 +2 位作者 王莎莎 梁斌 高成海 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第15期4232-4241,共10页
多导体传输线是导致PWM变换器产生电压反射和加剧电磁干扰的关键因素,构建数值计算过程简化并准确表征传输特性的传输线等效模型是实现电压反射衰减以及电磁干扰预测的要点。基于Kirchhoff Law的集总参数模型高频时不能准确描述其自身... 多导体传输线是导致PWM变换器产生电压反射和加剧电磁干扰的关键因素,构建数值计算过程简化并准确表征传输特性的传输线等效模型是实现电压反射衰减以及电磁干扰预测的要点。基于Kirchhoff Law的集总参数模型高频时不能准确描述其自身固有属性,须兼顾参数的频率变化及其趋肤效应等引起的分布特性差异,并通过部分元等效电路法对多导体传输线TEM模式下的频变分布参数等效模型建模。为快速确定等效模型宽频寄生参数,通过Neumann公式与镜像构型理论,并计及导致共模传导干扰加重的接地回路对模型参数的影响,推导出传输线的部分电容参数计算公式。考虑到趋肤效应和邻近效应对导体电流分布密度的影响,利用基于RL梯形等效电路的矢量拟合算法对多导体传输线频域响应有理函数施加迭代计算,消除了最小二乘拟合残差及其收敛性问题,进而完成了估算模型准确逼近与稳定收敛,对PWM变换器系统的电磁兼容研究具有理论指导意义。最终,仿真与测试数据均验证了所提出的多导体传输线分布参数宽频建模机理的有效性和准确性。 展开更多
关键词 宽频建模 PWM变换器 传输线分布参数 部分 元等效 向量拟合 镜像法
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固相还原法制备的LiFeBO_3的性能
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作者 杨驰 王洪 +1 位作者 郭春泰 孙礼安 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期193-195,共3页
以偏硼酸锂(LiBO2)和氧化铁(Fe2O3)为原料,采用固相还原法合成了正极材料硼酸铁锂(LiFeBO3)。XRD、SEM及元素分析表明:产物是单一的LiFeBO3相,表面光滑均匀,铁主要以二价形态存在。在1.5~4.5 V循环,在600℃下煅烧24 h制备的LiFeBO3的0... 以偏硼酸锂(LiBO2)和氧化铁(Fe2O3)为原料,采用固相还原法合成了正极材料硼酸铁锂(LiFeBO3)。XRD、SEM及元素分析表明:产物是单一的LiFeBO3相,表面光滑均匀,铁主要以二价形态存在。在1.5~4.5 V循环,在600℃下煅烧24 h制备的LiFeBO3的0.1C首次放电比容量达188.7 mAh/g,以0.5C循环50次,容量衰减了2.9%。 展开更多
关键词 固相还原法 正极材料 硼酸铁锂(LiFeBO3) 电化学性能
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用于锂离子电池的全固态聚合物电解质
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作者 王洪 谢文峰 郭春泰 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期33-36,共4页
用全氟醚作为增塑剂对PEO改性,并与双三氟甲烷磺酰亚胺锂复合,制备了全固态聚合物电解质。采用SEM、交流阻抗、稳态电流法及恒电流恒电压充放电等对固态聚合物电解质的性能进行了测试表征,结果表明:m(PFPE)∶m(PEO)=0.6的固态聚合... 用全氟醚作为增塑剂对PEO改性,并与双三氟甲烷磺酰亚胺锂复合,制备了全固态聚合物电解质。采用SEM、交流阻抗、稳态电流法及恒电流恒电压充放电等对固态聚合物电解质的性能进行了测试表征,结果表明:m(PFPE)∶m(PEO)=0.6的固态聚合物电解质膜的电导率30℃时为2.6×10-3 S·cm-1,同条件下电解质溶液电导为8.2×10-3 S·cm-1,二者处于同一个数量级;随PFPE的量增加,锂离子的迁移数增大;与液态电解质电池相比,固态聚合物电解质制成的电池具有更好的循环容量保持特性,固态聚合物电解质电池500次循环的容量保持率在88.1%,液态电解质电池循环容量保持率在64.5%左右;固态聚合电解质有很优异的耐高温安全性,在130℃和150℃下经1~2h热箱试验,用固态聚合物电解质制作的锂离子电池没出现明显体积变化,而相同条件下的液态电解质锂离子电池已发生爆裂或起火。 展开更多
关键词 固态聚合物电解质 锂离子电池 PEO PFPE
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