電源技術(shù)最新期刊目錄

鋰離子電池電化學-熱-力多物理場耦合建模綜述————作者：楊凱;楊曉光;王文偉;姜久春;南金瑞;

摘要：建立模型預(yù)測鋰離子電池在不同工況下的性能以及壽命的發(fā)揮，有助于縮短電池的設(shè)計和驗證周期，實現(xiàn)電池全生命周期高可靠運維。鋰離子電池在實際使用過程中需要受到外力的約束，力對電池的性能和壽命有著不可忽視的影響，在建模過程中同時考慮電化學、溫度、力場及其之間的耦合成為了近年來的研究熱點。針對鋰離子電池電化學-熱-力耦合建模的研究現(xiàn)狀進行分析，介紹了電化學-熱、電化學-熱-力耦合性能模型以及老化模型的建模方...

廢舊鋰離子電池磷酸鐵鋰正極材料直接再生的研究現(xiàn)狀————作者：李飛樊;鄭震;李磊;

摘要：近年來，廢舊鋰離子電池磷酸鐵鋰(LFP)正極材料的回收和處理引起了廣泛關(guān)注。除了降低廢舊電池中有害成分對環(huán)境的污染外，電池材料的再生對于資源利用和經(jīng)濟效益也至關(guān)重要。綜述了固相法、水熱法、共晶法及電化學再生方法等LFP直接再生方法的研究進展，介紹了具有開創(chuàng)性意義的新型LFP再生技術(shù)，簡單介紹了目前廢舊鋰離子電池材料直接回收的商業(yè)化進程，討論了LFP直接再生法的優(yōu)缺點以及目前再生工藝中遇到的一些挑戰(zhàn)...

鋰離子電池SEI/鋰枝晶與死鋰形成機理分析及研究進展————作者：張佃平;徐登明;馮晨;王祚;陳琪;

摘要：鋰離子電池因其優(yōu)異的性能，在動力電池領(lǐng)域得到了快速的發(fā)展和大量的應(yīng)用。但過大的電流密度和較高的電極表面粗糙度，導致其在充放電過程中形成不均勻鋰沉積。鋰枝晶的生長刺破負極材料與電解液反應(yīng)后生成的固體電解質(zhì)相界面膜(SEI)，會使鋰枝晶與電解液直接接觸而持續(xù)發(fā)生副反應(yīng)產(chǎn)生鋰化物，即死鋰，對鋰離子電池的安全和嵌鋰性能有著很大影響。目前鋰枝晶和死鋰等問題仍沒得到有效解決。綜述了鋰離子電池中SEI膜、鋰枝晶...

基于專利信息的動力電池梯次利用技術(shù)分析————作者：鐘玲娜;姚航;

摘要：基于incoPat全球?qū)＠麛?shù)據(jù)庫的檢索結(jié)果，從動力電池梯次利用的全球申請趨勢、關(guān)鍵技術(shù)和重要申請人等角度進行了可視化分析，全面系統(tǒng)地梳理了動力電池梯次利用相關(guān)技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢。結(jié)果表明：動力電池梯次利用領(lǐng)域?qū)＠�申請總體呈不斷增長的趨勢，且專利申請以中國申請人為主；該領(lǐng)域?qū)＠�有效量大且運營價值較高；中國專利申請人以電力企業(yè)及電池企業(yè)為主，申請人主要位于東部和中部地區(qū)，尤其是廣東和北京申請量較...

一種新型有機聚硫固態(tài)聚合物電解質(zhì)————作者：袁媛;蔡志鵬;宋柯蒙;李寧;曾芳磊;

摘要：以有機硫化物硫辛酸（α-ALA）與聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）單體為原料,在高溫（無需引發(fā)劑）條件下通過逆硫化反應(yīng)制備了化學穩(wěn)定的三維交聯(lián)聚合物P（A_x-P_y）,并與聚氧化乙烯（PEO）共混得到固態(tài)電解質(zhì)膜P（A_x-P_y）-PEO。P（A_x-P_y）-PEO能輔助構(gòu)...

磷酸釩鋰正極材料在空氣氣氛中的鍛燒行為研究————作者：孫陸毅;鄒玉浩;李明娟;李媛;陳鑫智;

摘要：磷酸釩鋰[Li₃V₂（PO₄）₃，簡稱LVP]因其較高的氧化還原電壓和優(yōu)異的理論比容量，近年來成為鋰離子電池正極材料研究的熱點。采用溶膠-凝膠法成功合成了LVP粉體，并系統(tǒng)探討了其在不同溫度下空氣氣氛中熱處理后的物理化學性質(zhì)演變規(guī)律。結(jié)果表明，500℃時，灰色LVP粉體發(fā)生轉(zhuǎn)變，生成綠色固體，X射線衍射（XRD...

四乙烯基硅烷在高鎳硅碳軟包電池的應(yīng)用研究————作者：謝英朋;冀亞娟;黃佳苑;劉建華;劉金成;趙瑞瑞;

摘要：高鎳/硅碳體系軟包電池存在高溫下產(chǎn)氣、固體電解質(zhì)相界面(SEI)膜反復(fù)破裂生長等問題，導致電芯循環(huán)性能和存儲性能差。選用石墨摻混20%硅碳為負極，NCM811為正極，考察四乙烯基硅烷(TVSi)電解液添加劑在正負極表面的成膜作用及機理。實驗結(jié)果表明，TVSi可以優(yōu)先在正極和負極表面形成致密且穩(wěn)定的界面膜，從而極大地改善電池循環(huán)性能和存儲性能。與基礎(chǔ)電解液相比，含TVSi方案的電池25℃循環(huán)壽命提升...

鋰電池負極包覆瀝青炭化機理分析及應(yīng)用性能研究————作者：李臣澤;焦亞平;劉穎;徐維哲;曹鵬;

摘要：瀝青包覆改性是改善石墨負極電化學性能的有效手段，瀝青的熱解活性及炭化產(chǎn)物結(jié)構(gòu)直接影響到負極材料的電化學性質(zhì)。從瀝青角度分析其熱解特性、流變性能、潤濕性能及炭化結(jié)構(gòu)，解釋其在包覆過程中的作用機制。結(jié)果表明：瀝青的包覆炭化過程分為三個階段，低溫失重階段主要是低分子量氣體揮發(fā)，中溫快速失重階段為瀝青中的分子劇烈熱解，高溫失重階段主要為大分子物質(zhì)的縮聚反應(yīng)，瀝青炭化后形成一種短程有序、長程無序，具有一定微...

儲能鋰離子電池熱失控特征行為及其能量流傳輸研究————作者：胡星辰;王晉琦;王炎;何帥;牟瑞濤;姚惠昭;石會發(fā);于瑞廣;李亞倫;盧蘭光;王賀武;

摘要：開展了50 Ah磷酸鐵鋰鋰離子電池的側(cè)向加熱實驗，分析了電池表面溫度變化、射流域溫度及溫度梯度分布、電池質(zhì)量損失、產(chǎn)熱和煙氣熱釋放等特性，總結(jié)了電池射流燃燒過程中的本體和煙氣能量流傳輸機制。研究結(jié)果表明，電池在296 s時噴發(fā)，第385 s時，溫升速率達峰值22.7℃/s，峰值溫度693.1℃對應(yīng)時間點739 s。射流域溫度峰值隨高度增加而減小，最大溫度865.4℃出現(xiàn)在10 cm處，溫度梯度峰值...

不同擠壓條件下方形鋰離子電池安全極限實驗研究————作者：韋鵬;吳寶;呂希祥;吳雪梅;

摘要：為滿足現(xiàn)行標準中對動力電池包擠壓、沖擊、碰撞等安全性要求，對某規(guī)格型號的三元鋰離子電芯的三個面在不同荷電狀態(tài)下開展了不同直徑擠壓頭的交叉實驗。通過研究電芯受擠壓時的壓力-電壓-溫度關(guān)系，揭示了電芯的主要失效形式，并具體討論了不同加載條件對電芯受擠壓安全極限的影響。研究表明，相同條件下，擠壓頭的直徑與電芯的安全極限呈正相關(guān)關(guān)系，而荷電狀態(tài)的變化并不會對電芯的安全極限造成明顯影響。電芯溫度及電壓的波動...

磷酸鐵鋰電池過充的失效分析————作者：王寶俊;黃海寧;劉陽;繆志強;

摘要：針對磷酸鐵鋰電池因過充引起的失效問題，通過對比不同批次磷酸鐵鋰電池的過充曲線特性，結(jié)合多種表征分析手段，研究電池因過充引起的失效現(xiàn)象和失效機理。B批次電池過充至1 070 s時，電池短路引發(fā)熱失控。負極片R角處解剖照片呈現(xiàn)灰黑色形貌，出現(xiàn)嚴重析Fe反應(yīng)。Fe元素來源于正極片中33.22%(質(zhì)量分數(shù))的Fe棒狀雜質(zhì)。析出的Fe金屬均勻填充隔膜基膜層，造成電池過充短路。電池短路放電會導致Li+回嵌正極...

46型圓柱電池快充循環(huán)衰減機制————作者：徐佳偉;汪嵩;洪樹;劉英博;

摘要：針對高鎳NCA/石墨摻硅體系的46型圓柱電池，研究其快充循環(huán)的容量衰減機理。通過小電流放電以及d V/d Q曲線進行無損、半定量分析，并通過X射線衍射(XRD)、電感耦合等離子體光譜分析法(ICP)、半電池等手段來精準量化容量損失的構(gòu)成。結(jié)果表明：容量損失主要由負極活性鋰損失和極化損失所導致，二者在容量損失中的占比分別為55.8%和39.4%。負極活性鋰損失是因為循環(huán)中負極反復(fù)的膨脹-收縮過程，以...

面向多場景實際應(yīng)用需求的動力電池開發(fā)研究————作者：朱金鑫;劉振勇;萬雨芬;金兆鑫;黃敏;

摘要：動力電池的能量密度、快充、壽命、高低溫以及抗濫用等多維綜合產(chǎn)品力直接影響著電動汽車在續(xù)航里程、補能效率、服役期限、環(huán)境適應(yīng)性以及安全性等多場景應(yīng)用下的性能表現(xiàn)。開發(fā)了單體比能量超過180 Wh/kg的寬溫域磷酸鐵鋰電芯，相比對照組，其低溫-30℃下功率密度提高20倍以上，高溫60℃下存儲性能提升了約0.7%。在極端濫用場景中其本征安全性同樣表現(xiàn)優(yōu)異，能夠通過鋼釘貫穿、過充50%，以及200℃加熱等...

基于電化學模型的全固態(tài)電池健康狀態(tài)估計————作者：霍德鑫;范國棟;張希;李國梁;

摘要：隨著電動汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，動力電池在能量密度和安全性方面亟需進一步提升。全固態(tài)電池具有安全性好、能量密度高的優(yōu)點，被認為是下一代電池關(guān)鍵技術(shù)之一，其中硫化物固態(tài)電解質(zhì)以其高離子電導率和優(yōu)異的可加工性而備受關(guān)注。硫化物基全固態(tài)電池的健康狀態(tài)估計對探究電池的老化特性至關(guān)重要，然而相關(guān)研究仍處于早期階段。基于電化學模型，利用其能夠描述電池內(nèi)部反應(yīng)機理并提供高精度仿真結(jié)果的優(yōu)點，結(jié)合無跡卡爾曼濾波算法，...

基于貝葉斯優(yōu)化BiLSTM的鋰電池SOH預(yù)測————作者：謝小鵬;王銀河;熊鵬宇;陳軍華;金道元;王文;趙芳;

摘要：為了解決鋰電池健康狀態(tài)(SOH)預(yù)測中數(shù)據(jù)驅(qū)動模型長時間序列特征捕捉不準確、模型參數(shù)調(diào)優(yōu)困難的問題，提出了一種基于貝葉斯優(yōu)化雙向長短期記憶網(wǎng)絡(luò)(BiLSTM)的SOH預(yù)測模型。通過對電池充放電數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，提取了恒流充電時間、電壓波動和放電容量變化率等健康因子(HI)作為模型輸入；利用貝葉斯優(yōu)化對BiLSTM模型的超參數(shù)進行優(yōu)化，建立基于貝葉斯優(yōu)化BiLSTM的SOH預(yù)測模型。實驗結(jié)果表明，研究...

磷酸基COFs/Nafion復(fù)合膜的質(zhì)子通道調(diào)控及其性能研究————作者：宋國慶;李旭;張東偉;何春清;

摘要：質(zhì)子交換膜燃料電池是一種將化學能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置,開發(fā)高效且環(huán)保的質(zhì)子交換膜對于滿足人們對清潔能源的需求至關(guān)重要。Nafion膜是一種商用的質(zhì)子交換膜,在高濕度下易發(fā)生溶脹。為了提高Nafion膜的質(zhì)子傳導能力,可在其中簡單摻雜小分子無機酸,然而該方法容易導致交換膜發(fā)生泄漏。為了同時提高Nafion質(zhì)子交換膜的機械性能和質(zhì)子電導率,通過界面法合成含有磷酸基的共價有機框架（COFs,TpPa-P...

連續(xù)酸處理TiN負載RuIr合金在PEM電解水中的析氧反應(yīng)————作者：崔嘉豪;陳煌熙;劉月晨;陳嘉冀;郭偉;

摘要：阻礙質(zhì)子交換膜（PEM）電解水發(fā)展的主要原因是貴金屬催化劑的高成本、緩慢的析氧反應(yīng)動力學以及在強酸環(huán)境下耐久性差。為了提高貴金屬催化劑的利用率和穩(wěn)定性,采用鹽酸、硝酸和硫酸對TiN載體進行連續(xù)酸處理后負載RuIr合金催化劑。結(jié)果表明,連續(xù)酸處理不僅提高了TiN載體導電性,而且增加了表面氨基和羥基的功能基團。電化學測試表明,Ru_0.5Ir_0.5/TiN催化...

多物理場的PEM單電解池穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬————作者：燕澤英;郝佳;紀孟菲;許嘉威;崔旭升;趙強;

摘要：通過COMSOL建立了基于多物理場的質(zhì)子交換膜（PEM）單電解池三維模型,研究了工作溫度、電解電壓和擴散層孔隙率對電解池內(nèi)部的水熱分布情況和性能方面的影響。結(jié)果表明,提高工作溫度有利于提升電解池的性能,但需要注意膜的耐受溫度<80℃,否則在運行過程中容易產(chǎn)生局部熱點,造成膜的熱降解。此外,電壓從1.8 V增大到2.2 V過程中,液態(tài)水飽和度從0.82降低至0.68,氧氣產(chǎn)量從23.54 mo...

高海拔環(huán)境下航空氫燃料電池綜合性能分析————作者：申麗艷;李韋康;黃洪雁;秦江;

摘要：氫燃料電池因其清潔高效，成為新能源航空器領(lǐng)域的研究熱點。在低溫、高海拔等極端環(huán)境下，確保電池穩(wěn)定運行與高效輸出成為難題，空氣的低熱導率及高氣流速度對電池內(nèi)部水熱管理提出了更高的要求。建立了熱-電-質(zhì)耦合的三維開式陰極質(zhì)子交換膜燃料電池模型，模擬電池在不同海拔高度下的工作過程，分析海拔高度對氫燃料電池性能的影響。研究結(jié)果表明，海拔高度從0 m上升至4 km時，電池輸出性能衰減5.02%。通過提高陰極...

空間太陽電池組件防護膠自動涂覆工藝研究————作者：姜釗;張海峰;蔡華寶;劉漢英;林君毅;

摘要：三結(jié)砷化鎵太陽電池以其卓越的光電轉(zhuǎn)換效率，被空間衛(wèi)星、無人機作為能量來源廣泛應(yīng)用。2020年國家將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)納入新基建范疇，未來國內(nèi)商業(yè)航天市場必將迎來爆發(fā)式增長，薄型空間太陽電池產(chǎn)能需求將急劇增長。空間太陽電池通常采用防護膠涂覆并粘接的形式實現(xiàn)在基板上的承載，組件防護膠涂覆工藝環(huán)節(jié)是造成裂片的重災(zāi)區(qū)。為提高防護膠涂覆的成功率和效率，進行了防護膠自動涂覆系統(tǒng)的研制，并進行了相關(guān)試驗驗證。與傳統(tǒng)涂膠...

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