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2024年04期
研究论文

LiMn_(0.6)Fe_(0.4)PO_4正极材料的制备与性能分析

王洪波;郭乙成;陈昊;张贵朝;

LiMn_(1-x)Fe_xPO_4具有成本低廉、环境友好、能量密度高和稳定性高等优点,在锂离子电池中具有良好的应用前景。目前在制备LiMn_(1-x)Fe_xPO_4的各种方法中,液相法制得的产品性能较佳。文中以葡萄糖为碳源,通过氢氧化物共沉淀法和球磨法,利用固相反应制备了碳包覆的LiMn_(0.6)Fe_(0.4)PO_4纳米颗粒。经过电化学测试,LiMn_(0.6)Fe_(0.4)PO_4在0.3 C、0.5 C、1 C和2 C倍率下的放电比容量约为127 mAh/g、119 mAh/g、104 mAh/g和82 mAh/g,且在1 C和2 C下循环200圈后的容量保持率均接近100%,该材料具有良好的倍率性能和循环稳定性。

2024 年 04 期 v.28;No.161 ; 河南省高等学校重点科研项目(20B150005);; 河南工学院博士科研启动基金(KQ1849)
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高容量商用方形锂离子电池外部短路行为

刘英博;周仕贤;李艳旭;曹佩;王宁;张博文;阴育新;陈超;

外部短路是锂离子电池应用中的主要失效模式之一。外部短路会导致锂离子电池在较短的时间内产生较大的短路电流,带来热失控风险。当前锂离子电池外部短路的研究主要集中在小容量的电池上,但是不同容量的电池会在短路持续时间、短路温升以及温升滞后等行为上产生明显的差异。本文以51 Ah三元(NCM622)商用方形锂离子电池为研究对象,探究了锂离子电池在不同电阻下的短路行为,并关注了温度特征。研究表明,锂离子电池短路放电容量、短路电流对最高温度具有决定作用。高容量方形锂离子电池产热速率与导热速率的不平衡导致锂离子电池短路过程温升的滞后性。对短路后的电池进行拆解,电池内部发生了正极对隔膜的热粘接以及正极析铜现象,外部短路对锂离子电池产生了不可逆的破坏。基于锂离子电池在短路过程中电压、电流、温度的变化,提出锂离子电池短路机制。

2024 年 04 期 v.28;No.161 ;
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SOC区间选择对NCM811电池循环性能的影响

郗海琴;高丹;方飞龙;张绍丽;

动力电池的循环寿命将直接影响车辆的动力水平和使用寿命。本研究以三元高镍NCM811为正极材料、人造石墨为负极材料制作成LP2714897方形铝壳锂离子电池。通过分析不同SOC(荷电状态)区间循环对寿命的影响,发现SOC在较低或较高时的循环性能较差,循环性能在区间中部会有很好的表现。

2024 年 04 期 v.28;No.161 ;
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液冷储能系统电池箱体技术研究

徐铭;孙玉民;陈北海;张晨;

电池箱体是储能电力系统内的重要组成部分,单体电芯、结构件、电气件通过电池箱体进行集成,从而形成最小的电力系统单元。电池箱体需要实现对电芯及其他器件的承载功能,同时还需考虑强度、密封、成本等问题。目前国内储能市场处于起步阶段,对电池箱体技术的研究尚未成熟。本文通过对目前市场主流液冷箱体进行对比研究,提出一种型材式液冷箱体的设计方案。阐述了液冷下箱体的结构组成部分,包括下箱体的工业成型方式、关键尺寸参数、主要焊接方式与承重部位的设计方案。本文着重介绍了挤出铝型材截面的结构设计与型材之间的焊接方案,确保液冷流道可直接承载电池模组的重量,同时具备极高的流道密封性能。为了验证该设计方案的力学性能,使用CAE仿真分析技术进行了静态承重工况仿真、吊装工况仿真、随机振动工况仿真。结合具体使用工况,分析仿真结果,得出该箱体满足现有储能系统使用工况中的力学性能要求,为其他液冷电池箱体的设计提供参考。

2024 年 04 期 v.28;No.161 ;
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基于Transformer组合模型的锂电池SOH和RUL预测

常伟;胡志超;潘多昭;师继文;

本论文采用了Transformer模型与多种深度学习模型的组合模型来预测电池的健康状态(SOH)和剩余使用寿命(RUL)。在NASA公开数据集合上进行了测试,使用电流、电压和温度来预测SOH,使用电流、电阻和阻抗来预测RUL。该模型首先利用卷积神经网络(convolution neural network, CNN)提取输入数据的空间特征,然后使用双向长短期记忆网络(bidirectional long short-term memory, BiLSTM)提取输入数据的时间序列变化规律,再利用Transformer模型的多头注意力机制和前馈网络学习输入数据的特征表示,最后通过注意力机制进一步选取输入数据的时空特征中的重要部分,以共同预测SOH和RUL。实验结果表明,该模型在测试数据上的SOH预测均方误差(root mean square error, RMSE)达到0.084 85,RUL预测的RMSE达到1.46,其效果均优于传统方法。因此,该深度学习模型能够有效地提高电池SOH和RUL的预测精度和稳定性。

2024 年 04 期 v.28;No.161 ;
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期刊简介

期刊名称: 电池工业
创办日期: 1996年
主管部门: 中国轻工业联合会
主办单位: 中国电池工业协会、轻工业化学电源研究所
刊期: 双月刊
电话: 0512-65162951
Email:

dcgypress@sina.com;dcgy1996@163.com
国内统一刊号(CN):

CN 32-1448/TM
国际标准刊号(ISSN):

ISSN 1008-7923

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