单体电池论文_杨超,蒋亮,王研艳

导读:本文包含了单体电池论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:电池,电极,热敏,电压,燃料电池,内阻,阈值。

单体电池论文文献综述

杨超,蒋亮,王研艳[1](2019)在《基于EIS的单体电池内阻精确测量系统》一文中研究指出以STM32为硬件核心,采用电化学阻抗谱(EIS)法,以频率为20 Hz、幅值恒定的信号作为激励,注入电池。通过脉冲宽度调制(PWM)技术微调激励信号的频率,使注入的激励信号的幅值和流出电池的电流信号幅值趋于相等,减小直流系统中分布电容对测量结果的影响,再以每周波256点的采样率采集电池的电流和电压,并进行快速傅里叶变换(FFT)运算和小波变换得到电池的内阻。与电池测试仪的测试结果相比,测量误差均在±0.1mΩ左右(不含测量导线阻值),且测得的各单体电池之间的内阻差异较小,验证系统的精确度和有效性。(本文来源于《电池》期刊2019年05期)

王元荪[2](2019)在《专利名称:一种单体废旧电池的正负电极端壳剥离方法及装置》一文中研究指出专利申请号:CN201810729584公开号:CN109119710A申请日:2018.07.04公开日:2019.01.01申请人:南京环务资源再生科技有限公司;南京威顶自动化科技有限公司本发明创造公开了一种单体废旧电池的正负电极端壳(本文来源于《再生资源与循环经济》期刊2019年09期)

韩冬林,徐琤颖,陈愚[3](2019)在《燃料电池膜电极单体电压检测电路设计与对比》一文中研究指出根据质子交换膜燃料电池的特点,完成了2种不同类型的膜电极单体电压检测电路的软硬件设计,分别采用光电继电器隔离法和多节电池组监视器芯片法设计了燃料电池膜电极单体电压检测电路,开发了基于C语言的膜电极单体电压采集程序,并且用样机对比分析了这2种类型的膜电极单体电压检测设计方案的各自特点。(本文来源于《电源技术》期刊2019年06期)

张晓婷[4](2019)在《圆柱型锂离子电池单体在径向挤压载荷下的力学响应特性研究》一文中研究指出锂离子电池凭借比能量和比功率大、工作电压高、循环寿命长和成本低的优势已经成为主流的车用动力电池。近年来,频繁发生的电动汽车起火事件使得锂离子电池的安全性成为人们关注的焦点。随着电动汽车对锂离子电池比能量和比功率的需求不断提升,锂离子电池在机械载荷下的安全性必须满足更高的要求。因此,深入研究锂离子电池在机械变形过程中的力学、电学和热学变化,明确电池内短路和热失控发生的临界条件和机理对于预防锂离子电池安全事故非常重要。锂离子电池在实际使用过程中工作参数不断发生变化,这必然会影响其在机械载荷下的力学响应。本文对圆柱型锂离子电池单体在机械载荷下的力学响应与荷电状态(SOC)、过充电压、低温充电、高温存储以及循环老化等工作参数的关系进行分析和规律总结,并深入探究不同工作状态下锂离子电池单体发生内短路甚至热失控的机理。本文将电池单体出现明显电压降的时刻作为电池单体内短路起始点,并以电池单体内短路起始点作为电池单体力学失效临界点,主要研究结果如下:(1)对不同SOC的电池单体进行径向挤压实验,分析了SOC对电池单体力学响应的影响规律,揭示了电池单体力学行为具有SOC依赖性的原因。SOC超过0.4的电池单体在挤压载荷下的失效模量和结构压溃应力明显高于SOC低于0.4的电池单体,这是因为锂离子电池负极片的模量随其SOC的增加显着增加。挤压载荷下,不高于0.8 SOC的电池单体发生热失控的几率极低。(2)对不同过充电压的电池单体进行径向挤压实验,分析了过充电压对电池单体力学响应的影响规律,揭示了过充电池单体发生热失控的机理。电池单体失效模量、失效应力和结构压溃应力随过充电压的升高呈现不断下降的趋势而且循环会加强这种变化趋势,这与过充电池单体内部的副反应有关。过充的电池单体都有发生热失控的可能性。4.2 V~4.4 V之间的电池单体发生热失控的几率取决于它们负极极耳的位置,当它们的负极极耳位于矩形受压区内时电池发生热失控的几率较高,当它们的负极极耳不在矩形受压区内时电池热失控几率较低。4.5 V的电池单体发生热失控的几率高达100%,因为4.5 V高压下电池正负极材料稳定性降低使得电池内部副反应加剧。过充循环对电池单体热失控行为的影响不大。(3)对在低温环境充电后的电池单体进行径向挤压实验,分析和探究了充电环境温度和充电倍率对电池单体力学响应的影响规律和原因。当环境温度低至-25℃时,锂离子电池单体间的一致性严重退化,电池单体在充电过程中极有可能发生局部内短路,而且内短路程度会影响其力学响应特性。当电池单体在充电过程中发生严重内短路时,其在挤压载荷下会表现出更复杂多变的力学响应特性。充电环境温度越低,电池的极化和不可逆活性锂损失越多,电池实际充电容量越少,电池单体的力学失效模量和结构压溃应力越小。-20℃~25℃的环境温度下,0.5 C充电后的电池单体受压时表现出比1 C充电后的电池单体更高的失效模量和结构压溃应力,这与较高的充电倍率增加电池单体的欧姆热进而软化电池单体结构有关。低温老化会降低电池单体实际充电容量和增加电池内部放热副反应使得电池整体结构变软。(4)对在高温环境搁置后的电池单体进行径向挤压实验,分析和探究了搁置温度和SOC对电池单体力学响应的影响规律和原因。经40°C以上的温度搁置后,高SOC的电池单体受压时往往会表现出比低SOC电池单体更加复杂多变的力学行为。低SOC电池单体的载荷应力和模量受搁置温度的影响很小,同一应变量下高SOC电池单体的载荷应力和模量其随搁置温度的升高而降低,这与电池负极的嵌锂状态和其自放电程度有关。25℃~80℃的温度范围内,电池单体的SOC值越高其结构抗变形能力也越大,但是高温会降低锂离子电池单体抗变形能力的SOC依赖性。此外,高温循环期间电池单体副反应加剧,这使得相同应变量下电池单体表现出更高的载荷应力和模量。(5)建立考虑负极极耳作用的电池单体非轴对称均质模型以探究电池单体变形机制,基于隔膜失效准则判断电池单体内短路发热点以揭示其发生热失控的机理。仿真结果表明,载荷作用初期,极耳作用会增大电芯内部短路区域,而且短路区域都聚集在电芯中心部分难以被外界环境耗散。载荷作用后期,极耳会增加其所在位置附近的电芯的横向压应力,使得电芯层状组分发生错层和折损,电极表面活性颗粒脱落,正负集流体直接接触,电池内部产热增加。极耳还会增大电芯的纵向压应力,使得硬度较高的镍极耳切破附近电芯材料,电池发生严重内短路。极耳在载荷后期对电芯的安全性产生作用的仿真结果与电池单体在0.4~0.5的变形处出现热失控现象的实验结果一致。仿真结果还表明极耳对电池单体变形过程和力学失效方式的影响不大,所以其对电池单体在平面挤压载荷下的短路时刻和短路位置的影响不大,这与负极极耳位置未知的情况下获得的电池单体短路起始点都相同的实验结果一致。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01)

刘艺[5](2019)在《车用动力电池单体及模组温度场可视化研究》一文中研究指出在能源衰竭,环境日益恶化的今天,新能源汽车因为其环境友好,排放低的优点成为当今汽车市场最有前景的发展方向,作为新能源汽车核心能源的动力电池组是各大品牌厂商经济投入的重点。其中锂离子电池具有电压高,比能量高,比功率大,自放电率低,循环性能好等优点,近年来得到大量推广和应用。然而,工作环境的温度对电池的工作过程影响很大,温度偏高或偏低都会影响电池的内阻大小,进而使电池工作产热过多,影响电池模组和电池包的性能,甚至有热失控的危险。因此,电池温度场的研究对电池本身的性能和使用寿命至关重要。在传统研究中,电池表面温度只能由温度传感器测得,得到的温度点无法覆盖整个电池表面,并且传感器的体积和布置会对原温度场产生一定的影响,无法准确测得表面温度。而红外热像仪与热敏液晶测量温度场是典型的非接触式测温方法,具有实时、精确、不影响原温度场等突出的优点,给电池温度场的研究提供了全新的研究方法。本文针对某公司提供的软包电池进行了一系列实验测试和数据分析,包括热特性的测量和利用红外热像仪与热敏液晶得到电池表面温度场,结合可视化技术对温度场数据进行处理研究,得到真实准确的温度场数据,并探索其对电池热管理设计和建模仿真等的帮助和作用。本文主要进行了如下工作:首先,查阅国内外相关文献,研究可视化技术的国内外发展现状,以及可视化研究的意义。研究红外热像仪和热敏液晶可视化研究方式测量温度场的原理和数据处理方法。其次,搭建了红外热像仪和热敏液晶实验平台,进行了一系列电池温度场可视化实验并对数据进行处理分析,热敏液晶和红外热像测温结果误差在1%以内,证明热敏液晶测温结果准确;利用红外热像仪的结果分析电池充放电温升和充放电时间,分析最适合电池充放电的环境温度,为热管理设计提供参考;利用MATLAB处理热敏液晶实验结果,得到温度场叁维分布图,研究其在电池温度场分析方面的作用,分析测量误差等。根据电池表面温度场分布和变化特征分析电池内部生热原理,并且说明实时观测电池表面温度变化的重要性。最后,通过对温度场的数据处理计算相关电池热特性参数,研究电池产热机理和传热过程,建立生热模型并对电池单体进行仿真模拟,单体模拟仿真结果与红外热像仪实验结果线性相关性为0.9986;通过电池表面温度最大值变化曲线和可视化图像与仿真进行对比验证,验证电池单体仿真后,进而仿真电池模组温度场,将电池模组可视化实验得到的图像和表面温度变化曲线分别与仿真云图和表面温度变化曲线对比,探索可视化实验对建模仿真结果验证等的帮助。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01)

邹时波[6](2019)在《锂离子动力电池单体热行为及模组热管理优化研究》一文中研究指出由于全球能源短缺和环境保护的需要,电动汽车发展已经成为国际社会公认的汽车产业发展趋势。锂离子动力电池作为电动汽车的核心动力来源,其热安全将直接影响到电池系统的可靠性,进而对电动汽车的安全性能产生重要影响。对锂离子电池单体热行为和模组热管理优化的研究将提升电池工作过程可靠性,进而保证电池系统安全性。该文基于COMSOL Multiphysics软件,针对锂离子动力电池单体和模组,对某一特定正常工况和热失控工况下电池热特性进行了模拟研究,并结合实验数据分析,验证模型的准确性。具体内容包括以下叁部分:基于电池测试试验,对26Ah单体软包锂离子电池进行充放电测试,容量衰减测试和恒温测试。其测试结果表明:电池在充放电过程中均会出现叁个时期,中间平台期电池电压最为稳定同时高倍率充放电会缩短电池处于稳定平台期时间;当电池以规定方式循环充放电2500次时,其容量将降低至额定容量的80%;电池工作温度将严重影响电池的放电容量,当工作温度为-20℃时其容量将降低30%。建立26Ah单体软包电池热失控模型,对锂离子动力电池进行针刺热滥用触发模拟,研究针刺触发热失控过程中电池内部活性材料随时间的变化规律和针刺半径对电池热失控产热的影响,并基于针刺实验验证模型准确性。研究发现在该类锂离子动力电池热滥用过程中电池负极材料量下降50%,热量的主要来源是内部活性材料在高温下分解所产生的热量;针刺半径在3mm范围内,半径越小针刺点内阻越大,这将直接导致针刺点产热率上升,继而导致电池平均温度的上升。基于单体软包锂离子电池模型,考虑实验验证模型可行性,以18650电池模组为研究对象,建立锂离子电池模组热电耦合模型,分析以PCM(Phase Change Material)和石墨为填充材料下充放电倍率、液冷流量、液冷管排数对电池模组温度的影响;使用针刺触发电池热失控,探究填充材料对电池模组热失控传播的影响;结合电池热失控试验数据验证模型准确性;基于已验证的电池模组热失控模型,改变电池填充材料属性参数,研究填充材料对电池热失控蔓延的影响,优化电池热管理方案。研究结果表明:填充材料和管排数对电池正常模组温升影响较大;填充材料为石墨时最佳液冷管排数为8根;PCM材料能将对热失控传播时间控制在46s/颗;采用质量分数为30%的泡沫金属作为电池填充材料将在保证电池最大安全性的同时降低电池模组温度。本文基于针刺触发方式建立电池单体热失控模型并验证,并以单体研究为基础构建以填充材料和液冷结合的新型热管理方案,实现基于质量分数为30%泡沫金属复合材料作为电池填充材料时效果最优,在控制特定正常工况电池温升的同时,将热失控在模组总蔓延时间控制在63s以内。(本文来源于《华中科技大学》期刊2019-05-01)

韩冬林[7](2019)在《氢燃料电池堆膜电极单体电压同步检测装置设计》一文中研究指出设计了一种氢燃料电池堆膜电极单体电压同步检测装置。采用同步脉冲触发的方法,由燃料电池堆主控单元发送同步脉冲信号,同步并行触发膜电极单体电压检测单元,并将膜电极单体电压检测数据与同一时刻的燃料电池堆温度和压力数据同步绑定,实现了对燃料电池堆膜电极单体电压精确同步检测的功能。(本文来源于《自动化与仪表》期刊2019年04期)

严鹏[8](2019)在《任意单体电池间能量转移均衡策略研究》一文中研究指出资源短缺和环境污染等问题日益严重,而锂电池作为一种清洁新能源,由于其优越的性能被广泛使用。然而,单体不一致性导致了电池组出现“短板效性”,因此需要在使用过程中进行均衡。电池均衡的种类繁多,其中,任意单体间能量转移方式具有较好的灵活性和高效性。首先,选择SOC作为均衡指标,选择一阶RC电路作为电池等效电路模型,分析了OCV-SOC曲线的阶段性特点,给出分段拟合方法,提高精度的同时并减少计算复杂度,并基于HPPC实验给出了模型参数辨识方法。然后结合扩展卡尔曼滤波方法和安时积分法,提出一种A-E融合算法,以弥补两种方法各自存在的缺陷,从而提高SOC估算精度。然后,分析了传统均衡阈值设定方法存在的弊端,并给出一套新型的动态阈值设定策略;理论推导了均衡中心点的变化规律,提出一种快速搜索中心值的方法;基于极端值搜索策略,结合电池组模型,提出了一种极端剩余容量单体搜索的方法;在分析传统均衡策略的基础上,给出了最优转移路径的求解方法,并进行了最优解筛选。最后,搭建实验平台,对上述两部分内容进行了实验验证。SOC估算方法有限性验证实验证明了本文提出的估算算法具备较好的精度,能量转移策略验证实验,通过本文提出的策略与其他策略进行对比,验证了本文提出的策略的高效性。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2019-04-01)

邱鑫发,陈成,郑一钊[9](2019)在《基于ANSYS对单体电池温度场仿真分析》一文中研究指出文章主要通过ANSYS对单体电池在不同对流换系数下的温度场仿真分析。正常情况下,5~25W/(㎡×K)为自然对流,20~100W/(m~2×K)为强迫对流。本文仿真电池在环境温度是298.15K,电池放电电流设置成26A,对流换热系数设置成5、15、35和45W/(m~2×K)下,工作结束后电池的温度场分布状况。(本文来源于《南方农机》期刊2019年04期)

熊泽成,尹强,任晓丹,夏德印,赵启良[10](2019)在《AC/DC单体电池充电机的研制》一文中研究指出为了满足单体电池对充电机低压、大电流的要求,同时减少对电网的谐波污染,研制了一款AC/DC单体电池充电机。前级采用Boost APFC技术,实现宽电压输入、功率因数校正和母线稳压;后级采用LLC SR技术,解决二次侧整流二极管的损耗问题,实现电气隔离和降压。分析了级联变换器的工作原理,探讨了其设计方法。样机试验表明,整机功率因数、效率较高,且成本较低,验证了设计的可行性与有效性。(本文来源于《电器与能效管理技术》期刊2019年04期)

单体电池论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

专利申请号:CN201810729584公开号:CN109119710A申请日:2018.07.04公开日:2019.01.01申请人:南京环务资源再生科技有限公司;南京威顶自动化科技有限公司本发明创造公开了一种单体废旧电池的正负电极端壳

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

单体电池论文参考文献

[1].杨超,蒋亮,王研艳.基于EIS的单体电池内阻精确测量系统[J].电池.2019

[2].王元荪.专利名称:一种单体废旧电池的正负电极端壳剥离方法及装置[J].再生资源与循环经济.2019

[3].韩冬林,徐琤颖,陈愚.燃料电池膜电极单体电压检测电路设计与对比[J].电源技术.2019

[4].张晓婷.圆柱型锂离子电池单体在径向挤压载荷下的力学响应特性研究[D].吉林大学.2019

[5].刘艺.车用动力电池单体及模组温度场可视化研究[D].吉林大学.2019

[6].邹时波.锂离子动力电池单体热行为及模组热管理优化研究[D].华中科技大学.2019

[7].韩冬林.氢燃料电池堆膜电极单体电压同步检测装置设计[J].自动化与仪表.2019

[8].严鹏.任意单体电池间能量转移均衡策略研究[D].合肥工业大学.2019

[9].邱鑫发,陈成,郑一钊.基于ANSYS对单体电池温度场仿真分析[J].南方农机.2019

[10].熊泽成,尹强,任晓丹,夏德印,赵启良.AC/DC单体电池充电机的研制[J].电器与能效管理技术.2019

论文知识图

电机外特性图两节和四节串联电池组照片电池及其参数设置单体电池开路电压单体电池充电内阻特性大容量电池储能系统成组方式示意图

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单体电池论文_杨超,蒋亮,王研艳
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