检索结果-南通市图书馆

作者：黄美华华南理工大学

学位级别：硕士

随着人们环保意识的增强、能源的进一步短缺、日益严峻的环境污染,锂离子电池被广泛使用于电动汽车领域中。为研究锂离子电池使用过程中的机械响应及周围结构的约束作用对电池性能影响,本文结合数值仿真开发一个锂离子电池机械响应测试... 详细信息

随着人们环保意识的增强、能源的进一步短缺、日益严峻的环境污染,锂离子电池被广泛使用于电动汽车领域中。为研究锂离子电池使用过程中的机械响应及周围结构的约束作用对电池性能影响,本文结合数值仿真开发一个锂离子电池机械响应测试试验台及编写相应的数据预处理程序,以期为融合锂离子电池机械响应的电池管理系统开发及电池模块设计提供基础数据和理论指导。本文主要研究工作如下:(1)开发一个锂离子电池机械响应测试试验台,包括试验台机械系统和测控系统;为完成采集及监控子系统的功能,编写相应的采集及监控系统程序。(2)基于散热仿真和热力耦合分析设计电池固定垫片。首先从散热性能角度,建立包括上\下电池固定垫片和电池的测试系统散热仿真模型进行散热仿真;其次从膨胀力传递效率角度,将充放电过程中电池与试验台之间的相互作用简化为等效的热力耦合作用并进行试验台架有限元仿真;最后基于仿真结果确定优化的垫片结构,并通过短脉冲和膨胀力试验验证仿真的有效性。(3)针对测试数据规模大的实际情况,开发具有降噪和归约功能的数据预处理程序。其中降噪通过小波阈值降噪方法实现,降噪参数通过求解一个混合整数的边界约束优化问题确定,数据归约则通过联合应用样条光滑函数和特征值提取来实现。(4)在锂离子电池机械响应研究中,首先进行充放电膨胀位移试验,获得膨胀位移-时间、膨胀位移-荷电状态(State of Charge,SOC)变化曲线,研究放电倍率和恶劣工况对膨胀位移的影响;其次进行不同压力下的充放电膨胀力试验,获得膨胀力-时间、膨胀力-SOC变化曲线,研究预压力对电池膨胀力演化的影响;进行方形和圆柱形电池多充放电循环下的应变试验,获得应变-时间、应变-SOC变化曲线,结果表明性能良好的电池在多循环下的应变变化可近似认为是可逆的,几乎不存在应变记忆效应。(5)在压力作用下的锂离子电池性能影响研究中,首先进行不同压力下的放电容量试验,发现一定压力作用可提高电池放电容量;其次以二阶RC模型为例,进行不同压力下的间隙恒流放电试验,获得不同压力下的开路电压-SOC、阻容参数变化曲线,结果表明压力作用使开路电压值增大,但阻值降低。

关键词：锂离子电池试验台电池机械响应电池压力数值仿真分析

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压力对软包锂离子电池性能及寿命的影响研究

压力对软包锂离子电池性能及寿命的影响研究

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作者：曾云路湖南大学

学位级别：硕士

环境污染与能源短缺是当今世界面临的两大难题,新能源电动汽车有着节能、环保、高效率等优点,可以很好的解决这两大难题,于是电动汽车慢慢成为了国内外汽车厂商重点追逐对象。近年来,随着电动汽车的普及,动力电池引发的问题越发成为新... 详细信息

环境污染与能源短缺是当今世界面临的两大难题,新能源电动汽车有着节能、环保、高效率等优点,可以很好的解决这两大难题,于是电动汽车慢慢成为了国内外汽车厂商重点追逐对象。近年来,随着电动汽车的普及,动力电池引发的问题越发成为新能源汽车推广的重点和难点。本文以镍钴锰三元软包锂离子电池作为研究对象,通过实验手段研究分析压力、电池膨胀和电池寿命之间的关系,完成如下工作:(1)查阅和分析关于国内外电动汽车与动力电池的现状与研发趋势。介绍锂电池单体内部构成与工作机理,学习锂离子电池的基本术语,重点分析锂离子电池寿命衰减机理。(2)分析压力对电池寿命的影响,设计电池加压装置并进行压力实验,分析电池在不同压力下的寿命循环,寻找出该款锂离子电池的最优压力场,探究电池在该最优压强下与未加压电池循环寿命的异同,对比分析加压电池在不同寿命时期的充放电曲线。(3)探究电池在一次充放电循环过程中电池的膨胀变化以及在电池整个生命周期中电池膨胀的变化,从电池极片厚度变化和气涨两个方面分析电池膨胀原因。(4)根据电池模块设计原则与电池串并联的相关知识,运用层结构的理念,设计电池模块。实验研究表明适当的压强不仅可以让锂电池保持不错的放电能力,而且还可以减缓电池容量的衰减,延长电池的寿命循环。实验发现在电池循环过程中电池在充电过程中膨胀,放电过程中收缩,电池的整体膨胀是主要由负极引起的。针对本实验用到的电池单体,合适的压力能延长电池寿命38.9%以上。

关键词：三元软包锂离子电池电池压力循环寿命电池膨胀

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机械压力对锂电池性能影响的研究进展

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化工学报 2021年第7期72卷 3511-3523页

作者：崔锦石川赵金保青岛大学物理科学学院山东青岛266071 厦门大学化学化工学院福建厦门361005

锂电池在充放电过程中,由于锂离子的嵌入/脱出或沉积/剥离,SEI膜持续生长及产气等副反应的发生会造成电池产生内压。压力能够通过界面作用影响锂电池的各项性能。回顾并总结了近年来压力,包括电池内压及外加压力对锂电池性能影响的研究... 详细信息

锂电池在充放电过程中,由于锂离子的嵌入/脱出或沉积/剥离,SEI膜持续生长及产气等副反应的发生会造成电池产生内压。压力能够通过界面作用影响锂电池的各项性能。回顾并总结了近年来压力,包括电池内压及外加压力对锂电池性能影响的研究。从压力作用下电池材料的形变、界面阻抗及金属锂负极的沉积模式及电池的循环和倍率性能的改变等角度出发,详细介绍了压力对锂电池隔膜及电解质、插层电极材料、合金电极材料及锂金属电极性能的影响及作用机理。同时对合理利用压力改善电池性能以及相关锂电池的设计策略进行展望,为从事相关研发的工作者提供一些借鉴。

关键词：锂电池电池压力电解质力学性能金属锂负极界面弹性

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