电源技术杂志

《电源技术》第五届编委会

关键词: 中国科学院大连化学物理研究所  电源技术  碱性燃料电池  中国工程院院士  燃料电池发动机  编委会  电化学传感器  节能技术  

男,1938年生,籍贯辽宁。1962年毕业于吉林大学化学系,同年考入大连化学物理研究所做研究生,1966年毕业。现任中国科学院大连化学物理研究所研究员。2003年当选中国工程院院士。一直从事化学能与电能的相互转化研究与工程开发,如燃料电池、水与水溶液电解工业节能技术和电化学传感器等。在燃料电池方面,上个世纪70年代,参与和领导航天用碱性燃料...

中国锂电池技术与产业发展20年

关键词: 锂离子电池  电池技术  产业规模  中国  技术发展趋势  材料体系  全固态电池  磷酸铁锂  

过去20年,中国锂离子电池技术及产业均取得巨大进步,锂离子电池材料体系从钴酸锂发展到磷酸铁锂、三元材料,再到高镍和富锰体系,负极从石墨到多元碳材料、再发展到含锂合金以至锂金属。同时,制造技术从作坊式生产发展到自动化和今日的智能化,产业规模不断扩大,中国已经成为全球最大的锂离子电池生产地和消费地。展望未来,技术发展趋势是高比能量...

4.45V高电压体系中正极导电剂应用研究

关键词: 乙炔黑  碳纳米管  复合导电剂  

在4.45V高电压LCO体系下,分别用乙炔黑、碳纳米管、乙炔黑与碳纳米管复合做正极导电剂,制成电池后对其进行相关性能测试。结果表明:碳纳米管在LCO中具有“长程导线”的作用,而乙炔黑则均匀分布在颗粒表面和缝隙中,与LCO具有较多的接触点。当二者复合使用时,可以发挥协同作用,形成良好的导电网络。全电池测试结果显示,乙炔黑与碳纳米管复合使用可...

球形高电压LiNi0.5Mn1.5O4的可控制备及性能研究

关键词: 球形  烧结温度  电化学性能  

采用水热辅助共沉淀法制备了球形LiNi0.5Mn1.5O4正极材料,讨论了前驱体形貌受金属盐浓度、反应温度和搅拌速度的影响以及样品性能受烧结温度的影响。结果表明:当金属盐浓度为0.15 mol/L,搅拌速度为300 r/min,反应温度为25℃时,有利于制备出表面光滑、形貌完整的球形前驱体;700℃烧结制备的LiNi0.5Mn1.5O4正极材料电化学性能最佳,首圈放电比容量...

低温不一致性对并联电池性能影响及电池筛选

关键词: 三元材料锂电池  电池并联  直流内阻  一致性  温度  电池筛选方法  

选择三元材料动力锂电池作为研究对象,通过实验确定了两单体并联的温度特性及考虑温度条件的电池筛选方法。结果表明:两单体并联放电与两个单体分别独立放电相比,并联方式可以弱化低温对电池放电能力的限制,端电压更高,容量衰减率更小,具有明显优势。直流内阻不一致,电池在低温下的放电性能有明显差异,内阻不一致是影响电池并联放电性能的主要因...

温度对水浴合成3D微纳结构FePO4的影响

关键词: 反应温度  水热法  锂离子电池  正极材料  

研究了水浴反应合成由纳米片自组装成类球形3D微纳结构的FePO4·2H2O锂离子电池正极材料,发现温度会对其前驱体生成产生影响。使用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对产物的晶型和形貌结构进行表征,表明该3D微纳结构FePO4·2H2O是由长约100nm、厚约30nm的纳米片自组装而成。将各温度条件下合成的FePO4·2H2O材料进行锂化后得到LiFePO4,对其在0....

南极超低温环境下磷酸铁锂电池性能研究

关键词: 低温性能  磷酸铁锂电池  充电特性  放电特性  充放电容量  

阐述了磷酸铁锂电池的结构及工作原理,利用高低温交变实验柜模拟南极低温环境,对磷酸铁锂电池在低温环境下进行了不同温度的充放电实验,通过分析实验数据,得出结论:当环境温度逐渐下降,磷酸铁锂电池的充放电性能显著下降,放电初始端电压下降,电池容量减少。在常温、-10、-20和-30℃环境温度下分别以2A电流进行恒流放电,磷酸铁锂电池的放电容量分...

车用磷酸铁锂电池高温搁置前后的性能研究

关键词: 磷酸铁锂电池  内阻  电池容量  开路电压  高温搁置  

车用磷酸铁锂电池经高温搁置后其性能产生较大变化,直接影响到电池寿命、荷电状态(SOC)估计和输出功率特性。对磷酸铁锂电池高温搁置前后的基本性能进行实验和对比分析,验证得出:车用磷酸铁锂电池在搁置后充电容量小于放电容量,其可逆自放电量为不可逆自放电量的1/3左右;搁置前的开路电压(OCV)与SOC曲线在一定范围内会造成额外的SOC估计误差,采...

LiFePO4动力电池倍率性能的影响因素

关键词: 磷酸铁锂  石墨  导电剂  隔膜  极耳  高倍率性能  

利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、激光粒度分析仪、透气性测试仪和高性能动力电池测试柜对磷酸铁锂电池的负极材料、导电剂含量、隔膜和极耳结构进行表征,探究了各部分的特性对磷酸铁锂圆柱电池倍率性能的影响,并分析了磷酸铁锂电池中各组分与电池性能之间的对应作用机理。研究表明:适当增大石墨层间距、减小石墨颗粒粒径、增加正极活...

碳热还原反应温度对磷酸铁锂电池性能的影响

关键词: 碳热还原温度  磷酸铁锂  性能  

针对高温固相反应制备LiFePO4/C的研究中反应温度对产物的影响问题,在500~800℃的温度范围内,研究了液相混料工艺制备LiFePO4/C时反应温度的影响。对碳热还原制备的磷酸铁锂电池样品进行了差示扫描量热与热重分析,并对不同固相反应温度下的样品进行了电化学性能测试,结果表明:在650℃所合成的样品材料性能最佳,比容量为153.4mAh/g。

NMP材料浓度对磷酸铁锂电池性能的影响

关键词: lifepo4  充放电  

采用水性粘结剂LA132制备N-甲基吡咯烷酮(NMP)。磷酸铁锂(LiFePO4)电池正极片添加NMP的含量分别为0、1%、2%和3%(质量分数),测试并分析NMP的添加量对正极片粘附力、柔韧性和电化学性能的影响。结果表明:添加NMP可以提高正极片的粘附力,增加成膜后极片的柔韧性;当NMP添加量小于1%时,正极片充放电特性和放电比容量不受影响,电池循环容量降低9%。

高温烧结法回收废弃锂离子电池中的钴酸锂

关键词: licoo2  废弃锂离子电池  电化学性能  直接回收  

通过高温烧结,可以实现废弃锂离子电池中钴酸锂(LiCoO2)的直接回收。为研究不同的锂和钴初始摩尔比对再生LiCoO2电化学性能的影响,在高温烧结前向废弃锂离子电池材料中添加一定量的碳酸锂(Li2CO3)。用扫描电子显微镜和X射线衍射技术对高温烧结回收的钴酸锂样品进行微观形貌和晶相结构的分析测试。数据表明:调整初始锂和钴摩尔比为1.00时,再生LiC...

钴酸锂晶体结构P值评估法

关键词: 失效钴酸锂  衍射峰偏移  fenton  评价方法  

全新钴酸锂具有良好的层状晶体结构。对经历不同充放电循环次数后的钴酸锂进行X射线衍射(XRD)测试,发现其衍射特征峰发生了明显的偏移,且衍射峰偏移程度随电池的循环次数增加而增加。由此提出钴酸锂晶体结构P值的评价方法:将钴酸锂的4个特征峰(003峰、101峰、006峰和104峰)衍射角度偏差值和晶面间距偏差值相乘后取绝对值,然后将绝对值进行累加得...

锂离子电池负极涂层气泡缺陷研究

关键词: 锂离子电池  界面张力  电泳  消泡方法  循环性能  

主要涉及电池负极极片上的气泡来源、气泡成因和气泡微观形貌等,通过循环实验和电池拆解进行了电池循环性能和安全性能的危害分析,介绍了锂离子电池行业的各类消泡措施和消泡方法,并对消泡前后的电池性能实验结果进行了对比和分析,对指导生产具有实际意义。

新型Al2O3/CMC无纺布复合隔膜的制备及性能表征

关键词: 锂离子电池  水溶性粘接剂  隔膜  无纺布  热稳定性  电学性能  

采用水溶性粘结剂羟甲基纤维素(CMC)制备含Al2O3颗粒的浆料,通过浸渍法将浆料均匀地涂覆在无纺布基底两侧,常温压制得到Al2O3/CMC无纺布复合隔膜,并对复合隔膜进行了系统的研究。结果表明:MS-2复合隔膜样品(CMC添加量=0.25%)表面均匀地填充Al2O3颗粒,可以减小基底表面的孔径、提高隔膜的孔隙率及对电解液的吸附性,降低了隔膜的界面阻抗;相比于Ce...

基于MATLAB的PVDF隔膜扫描电镜图像处理与分析

关键词: matlab  pvdf隔膜  sem图像  二值分割  

利用MATLAB图像处理技术,对聚偏氟乙烯(PVDF)隔膜的扫描电镜图像进行研究。根据图像特点,利用MATLAB对其进行了图像去噪、直方图均衡化、二值分割等预处理,提取了PVDF隔膜表面的膜孔图像,并对PVDF隔膜的微观结构定量信息进行了计算,成功获取了隔膜表面膜孔的孔隙率、平均直径、直径方差以及直径分布信息。结果表明:该方法能够较为全面地分析PVDF...

退役动力电池梯次利用筛选指标的实验研究

关键词: 锂离子动力电池  筛选指标  梯次利用  罗曼诺夫斯基准则  

研究退役动力锂离子电池单体重组的筛选指标。对不同容量的退役动力电池单体进行放电实验,分析了单体不同状态的稳定电压与放电容量关系、SOC-OCV、SOE-OCV以及CD-OCV特性,提出了基于罗曼诺夫斯基准则和CD-OCV特性曲线的退役动力电池单体的筛选方法。结果表明,该方法能比较准确地筛选出性能一致的退役动力电池单体,对于电池的梯次利用具有一定的...

信息产业部化学物理电源产品质量监督检验中心

关键词: 质量监督检验中心  信息产业部  物理电源  产品  化学  检验手段  检验机构  技术服务  

信息产业部化学物理电源产品质量监督检验中心是为社会提供检测技术服务的第三方检验机构.中心检验手段先进、专业技术标准齐全,具有一支高素质检测技术队伍.可以按照国际标准、国家标准、行业标准和企业标准,对化学物理电源产品进行验证检验和试验.

锂电池不同工况下振动试验设计与可靠性分析

关键词: 锂电池  行驶工况  充放电倍率应力  振动应力  可靠性分析  

为保证电动汽车锂电池在正常行驶过程中的可靠性,以磷酸铁锂电池为试验对象,确定了在电动汽车不同车速下锂电池的放电倍率,和电动汽车充电时锂电池的充电倍率。在Matlab/Simulink中建立了电动汽车振动模型,确定了在路面激励和电机激励的共同作用下锂电池所受到的振动应力。设计了在市区行驶工况、市郊行驶工况和混合行驶工况三种不同行驶工况下...

电动车用动力锂离子电池充电模型的研究

关键词: 锂离子电池  充电模型  动态特性  

选取二阶RC等效电路模型作为电池充电模型,根据各模型参数与温度和荷电状态(SOC)的关系,搭建考虑温度影响下的充电模型,并进行仿真分析。结果表明,与不考虑温度影响的模型相比,该模型在0和10℃低温下可将恒流仿真平均误差由2.94%和1.67%降至0.43%和0.29%。证明修正后的模型能准确模拟电池充电过程中的动态特性,温度是电池建模过程中不可忽视的因...

锂电池组电压采样线序检测模块的设计与应用

关键词: 锂电池组  电压采样线序  线序检测模块  线路阻抗  

在电动汽车电池管理系统(BMS)中,需要对串联动力电池组中各单体电池的电压进行检测,从而进行后续的估计、诊断及保护。正确的电压采样线序是确保检测准确性和安全性的前提,针对目前检测线序方法存在检测时间长、成本高、自动化程度低的问题,提出了一种新型线序检测电路,对电池线序的正常和故障状态进行识别,并通过RS485实时通信将检测结果传输到...

具备冗余单元的电池组放电效率研究

关键词: 冗余单元  串联电池组  管理策略  电池管理系统  

为了克服锂离子电池不一致性带来的成组电池放电效率低、使用寿命短、电池组安全性能差等问题,提出了一种具备冗余单元的高效的电池管理系统(batterymanagementsystem,BMS)策略,即协同均衡电池管理法。根据该原理利用VB开发了一款仿真软件,利用该软件从冗余数量、切换时间/能量差、电池初始容量标准差等三个角度,以数值仿真的方法详细地分析了该...

基于古卡变换的锂电池主动均衡电路设计

关键词: 电池管理系统  主动均衡  古卡变换  荷电状态  

电池管理系统是当今新能源汽车动力电池技术研究的热点,其核心技术之一是电池的均衡控制技术。现有的均衡控制技术中大多数采用被动均衡的方法,被动均衡的方法存在能量损耗大、工作效率低等缺点。为规避缺点,采用电压主动均衡电路设计,借助于古卡变换器构造,借鉴非隔离式主动均衡电路,通过Matlab中的Simulink建模仿真,确保均衡电路的可行性,并使...

航空锂电池故障检测与诊断

关键词: 航空锂电池  故障检测  故障库  电池监控单元  

波音787飞机上首次采用了锂电池作为飞机的应急电源,航空锂电池具有比能量高、质量轻、体积小的优势,但安全性较差,B787飞机曾因锂电池故障停飞。为了使航空锂电池安全可靠运行,必须对它可能产生的故障进行检测和分析。在航空锂电池故障产生原理的基础上,分析了故障产生的原因,建立了故障检测的故障库,研制了可以进行故障检测与诊断的设备,为航...

PEMFC微流道内液滴运动的数值分析

关键词: 微流道  流体体积模型  质子交换膜燃料电池  

将质子交换膜燃料电池(PEMFC)中产物水通过扩散层(GDL)排入流道的过程简化为二维模型,并采用流体体积模型(VOF)的方法进行仿真研究。从流道内液滴形态、压力分布、液相体积分数以及排出微流道所需时间来分析重力、微孔数量以及微孔间距对流道排水性能的影响。研究结果表明燃料电池的气体扩散层相关参数对排水性能有一定的影响。因此,在质子交换...

逆流策略对PEMFC的水管理和电池性能的影响

关键词: 质子交换膜燃料电池  数值模拟  自增湿  水管理  逆流策略  

在质子交换膜燃料电池(PEMFC)系统中通常需要加湿反应气体以维持Nafion膜的高质子传导性。然而,常规的外部加湿方法需要额外的部件,这增加了系统复杂性并导致更大的功率损耗,因此实现反应气体自增湿是十分必要的。提出了可使反应气体自增湿的逆流策略,建立了三维两相全尺寸质子交换膜燃料电池的模型,通过实验和数值模拟的方式研究了逆流策略对电...

银掺杂对二氧化锰空气电极性能的影响

关键词: 二氧化锰  纳米银  掺杂  空气电极  

研究了活性碳表面沉积纳米银及其银掺杂的二氧化锰空气电极材料,采用扫描电子显微镜(SEM)观察电极材料的形貌;利用电化学方法测试电极材料的极化曲线、开路电位及铝-空气电池的放电性能。结果表明:化学还原法制备的纳米级银均匀、弥散分布在活性碳表面;掺杂少量纳米银的二氧化锰空气电极,随银含量的增加,阴极电流密度增大,空气电极极化减弱;当掺...

La2Mo(2-x)CuxO(9-δ)电解质材料制备及性能研究

关键词: 燃料电池  钼酸镧  固体电解质  电化学  

多模块燃料电池混合动力系统功率分配研究

关键词: 燃料电池  效率  功率分配  无源控制  

针对单个燃料电池系统可靠性及效率不高的问题,提出了多模块燃料电池与超级电容并联构成的混合动力系统结构,并根据燃料电池的效率曲线制定了基于无源控制的功率分配策略。该控制策略针对系统的多个工作模式,控制燃料电池和超级电容输出功率以及燃料电池模块工作个数,使整个混合动力系统快速跟随负载功率需求,且尽量工作在高效率区。Matlab/Simu...

混合导电剂对硬碳负极电容器性能的影响

关键词: 锂离子电容器  硬碳  碳纳米管  炭黑  导电剂  石墨烯  

采用碳纳米管与石墨烯的复合浆料(两者质量比为1∶1)与导电炭黑混合作为导电剂添加到硬碳电极中。以锂片作为对电极、以硬碳电极作为工作电极制备了扣式电池,并进行了倍率充放电、循环寿命、循环伏安以及交流阻抗测试。组装活性炭正极与硬碳负极制得软包装锂离子电容器,进行倍率充放电测试。优化混合浆料与炭黑的比例,探究其对锂离子电容器负极...

大面积薄膜硅太阳电池组件效率优化的研究

关键词: 薄膜硅太阳能组件  激光划刻  子电池宽度  转换效率  

产业化的薄膜硅太阳电池组件采用激光划刻技术实现子电池的串联集成。基于单个PN结的二级管模型,建立薄膜硅太阳能组件的等效电路模型。薄膜硅太阳能组件的前后电极电阻、激光划刻子电池有效发电宽度、激光划刻死区宽度、激光划刻后Shunt效应等因素会对电池性能产生影响。在实验室小面积薄膜硅太阳能电学参数基础上,对薄膜硅太阳能组件效率进行...

MPPT算法与水冷技术在光伏发电系统中的应用

关键词: 光伏发电系统  发电效率  mppt  水冷  

太阳电池板在工作时温度会不断升高,使电池工作效率降低。太阳电池板对光面均布水冷换热夹层可以给其降温,应用最大功率点跟踪(MPPT)控制器控制太阳板最大功率输出,则能极大地提高发电效率。夹层中冷却水在对电池板降温后温度会有所升高,可以并入温热水供应系统或作其他用途。

液流电池的效率分析

关键词: 钒电池  流量  泵损  电压效率  能量效率  系统效率  

以直流电源驱动泵对全钒氧化还原液流电池进行供液,通过改变泵的电压,得到不同流量下电池的充放电数据。分析这些数据,并且建立模型可知:不同流量下电流效率保持不变;减小或增大泵能量消耗并不意味就可以提高系统的整体效率,过小的泵损及流量反而会导致系统的整体效率降低,过大的泵损导致系统效率降低。结果表明:通过控制电解液流量和泵的损耗,...

《锂离子电池原理与关键技术》

关键词: 锂离子电池  电源技术  电池原理  物理化学性质  正极材料  电化学性能  组装技术  负极材料  

本书是《化学电源技术丛书》的一个分册。书中介绍了锂元素的物理化学性质,锂离子电池的基本概念与组装技术,正极材料的微观组成与电化学性能,负极材料、电解液、电极材料的研究方法以及锂离子电池的应用与展望。本书汇集了国内外研究者的最新科技成果与相关技术,体现了锂离子电池当今发展和研究的趋势,是化学、物理、材料等学科的基础理论研究...

《动力电池技术与应用》

关键词: 电池技术  新能源汽车  混合动力电动汽车  燃料电池电动汽车  应用  纯电动汽车  石油资源  政策扶持  

随着石油资源面临的枯竭,我国新能源汽车呈现加速发展的态势,政策扶持力度也不断加大,新能源汽车已经成为未来汽车发展的重要方向。新能源汽车包括纯电动汽车(EV)、混合动力电动汽车(HEV)、燃料电池电动汽车(FCV)等。目前,新能源汽车开发的最大瓶颈就是车载动力电池。

钒电池负极SOC测定用参比电极的电位稳定性

关键词: 全钒液流电池  荷电状态  参比电极  电位稳定性  

钒液流电池荷电状态(SOC)是反馈电堆剩余容量,实时评价电堆状态的重要参数。电极电位法监测电解液SOC的关键技术是参比电极具有耐强酸性并长期稳定,工作电极电位即代表电解液氧化还原电位大小。通过实验测定了钒电池负极电解液(V2+)中5种参比电极的电位稳定性,并在电池充电、放电全过程监测了5种参比电极的电位变化,筛选出了监测负极电解液SOC的...

基于ARM的全钒液流电池巡检系统设计

关键词: 全钒液流电池  巡检系统  单电池电压  ltc6804  labview  

对各个单电池的状态进行准确测量是判断电池系统荷电状态和健康状态的重要任务之一。设计的全钒液流电池巡检系统以ARM为控制核心,系统硬件采样模块基于LTC6804芯片,利用LabVIEW编程实现数据的校验与显示。把该系统应用于由5个单电池组成的全钒液流电池上,进行验证性实验。实验结果表明:该系统抗干扰,测量的电压偏差在1mV,采样周期达到0.2s,而且...

高温储能电池合金研究

关键词: 高温储能  合金  时效硬化  腐蚀  电化学性能  

通过调整铅合金中钙与锡的含量,测试各个合金样品的腐蚀速率、时效硬化情况、金相结构和电化学性能,发现锡与钙的比值为30时(3#样品),腐蚀速率最小。钙含量高的样品时效硬化时间短,但不利于合金的耐腐蚀性,发现钙含量低的样品容易氧化成硫酸铅,锡的存在能够抑制该过程的进行,通过研究能够改善高温储能电池板栅合金的耐腐蚀性能。

热电池激活时间影响因素浅析

关键词: 热电池  激活时间  快燃速加热剂  传火结构  

通过对影响热电池激活时间的主要因素:传火结构和引燃纸燃速、单体电池各组分的用量、电解质熔点、单体电池成型压力、工作电流密度等,进行实验测试和对比分析,提出了在结构设计等允许的情况下,缩短热电池激活时间的途径。

锌镍电池正极材料Ni(OH)2表面覆钴的性能研究

关键词: 镍电极  化学沉淀  覆钴  电极性能  

为提升锌镍电池正极材料Ni(OH)2的导电性,采用化学沉淀法在球形Ni(OH)2颗粒表面覆钴。利用倍率充放电、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、Tafel曲线、电化学阻抗谱等方法对合成材料进行表征与测试。结果表明:SEM显示钴能在Ni(OH)2颗粒表面附着;Tafel曲线、电化学阻抗谱表明合成材料的耐蚀性、导电性均有优化。倍率充放电技术发现材料适宜的...