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MOF基ZnO/NiO@C复合材料作为高性能锂离子电池负极材料
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作者 李培枝 雷盼 +2 位作者 杨晓武 张康 王晨 《电源技术》 北大核心 2025年第1期106-113,共8页
通过简单的溶剂热法和煅烧法制备了MOF衍生的ZnO/NiO@C多孔纳米复合材料,采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对其微观形貌和结构进行表征,利用X射线光电子能谱(XPS)分析了复合材料的元素组成,通过氮气吸附/脱附... 通过简单的溶剂热法和煅烧法制备了MOF衍生的ZnO/NiO@C多孔纳米复合材料,采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对其微观形貌和结构进行表征,利用X射线光电子能谱(XPS)分析了复合材料的元素组成,通过氮气吸附/脱附实验测试了复合材料的比表面积和孔径分布,结果表明:复合材料具有高比表面积和一定数量的介孔,在100 mA/g电流密度下,ZnO/NiO@C电极首次放电比容量为1489.7 mAh/g,循环400次后的可逆比容量为1078.0 mAh/g,容量保持率为72.4%。此外,通过不同倍率的充放电实验,电极的比容量可以恢复到初始倍率的75.28%,测试结果表明ZnO/NiO@C电极具有优异的循环性能和较好的倍率性能,良好的电化学性能是由于其多孔结构、高比表面积和丰富的电化学活性位点,降低了电荷的传递阻力,促进了离子的扩散,提高了倍率性能和循环稳定性。 展开更多
关键词 锂离子电池 负极材料 MOF 金属有机骨架 多孔结构
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锂离子电池电化学-热-应力三维耦合建模及应力分布研究
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作者 刘素贞 陈永博 +2 位作者 张闯 徐志成 金亮 《电工技术学报》 北大核心 2025年第4期1307-1322,共16页
锂离子电池工作过程中产生的扩散诱导应力和热应力,会导致电池内部发生多种形式的力学损伤,进而导致电池容量减少和寿命缩短,准确获取锂离子电池应力分布和演变情况对研究电池老化机制至关重要。因此亟须研究一种能够获取锂离子电池工... 锂离子电池工作过程中产生的扩散诱导应力和热应力,会导致电池内部发生多种形式的力学损伤,进而导致电池容量减少和寿命缩短,准确获取锂离子电池应力分布和演变情况对研究电池老化机制至关重要。因此亟须研究一种能够获取锂离子电池工作过程中内部应力分布及演化的方法,以揭示应力对其寿命的影响,进一步提高设计和优化的效率。该文首先研究锂离子电池电化学、热、力的多物理场耦合机制,建立锂离子电池电化学-热-应力三维耦合模型;其次搭建锂离子电池充放电实验平台并测试不同倍率下电池的表面温度和表面压力,验证了所建模型的有效性;最后通过验证后的模型分析了电池在不同倍率恒流充电过程中内部应力分布及演化规律。该模型可以有效获取锂离子电池在运行过程中的应力分布情况,有助于电池失效机理研究,为电池的优化设计和应用提供参考。 展开更多
关键词 锂离子电池 三维耦合模型 扩散诱导应力 热应力 应力分布
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基于短期充电数据和增强鲸鱼优化算法的锂离子电池容量预测
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作者 陈峥 彭月 +3 位作者 胡竞元 申江卫 肖仁鑫 夏雪磊 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第1期319-330,共12页
为解决采用数据驱动的方法对锂离子电池容量进行预测时,难以获取完整充电数据、数据采样精度低和特征因子提取质量不佳等问题,本工作提出了一种基于短期充电数据和增强鲸鱼优化算法的锂离子电池容量预测方法。首先,为提升数据精度,利用... 为解决采用数据驱动的方法对锂离子电池容量进行预测时,难以获取完整充电数据、数据采样精度低和特征因子提取质量不佳等问题,本工作提出了一种基于短期充电数据和增强鲸鱼优化算法的锂离子电池容量预测方法。首先,为提升数据精度,利用三次样条插值对充电数据进行补充。其次,通过挖掘充电电压曲线与容量衰退之间的规律,确定特征因子为某充电时间区间的电压增量,并利用增强鲸鱼算法,从短期充电数据中实现了老化特征的有效提取。随后,构建了高斯过程回归容量预测模型,在确定训练数据量后,对比了不同算法的预测结果,验证了所构建模型的有效性。最后,将该方法在不同电池上进行测试,验证了预测精度和泛化能力。结果表明:对于实验室数据集,将前15%老化特征作为训练集时,可将该类电池最大误差控制在2.49%以内,且97%的预测误差控制在1.5%内;对于公开数据集,仅12组训练数据就能将该类电池最大误差控制在1%以内,实现了利用低精度和短期充电数据对电池容量的准确预测。 展开更多
关键词 锂离子电池 短期充电数据 容量预测 增强鲸鱼优化算法 高斯过程回归
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基于状态相依的RBF-ARX模型的锂离子电池剩余容量估计方法
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作者 夏向阳 岳家辉 +4 位作者 曾小勇 刘代飞 陈来恩 吕崇耿 夏永凯 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第2期638-649,I0020,共13页
锂离子电池剩余容量估计是电池管理系统中关键技术之一,也是实现锂离子电池安全稳定运行的前提。针对锂离子电池剩余容量有效估计问题,该文提出带外生输入的自回归模型(radial basis function-autoregressive exogenous,RBF-ARX)的锂离... 锂离子电池剩余容量估计是电池管理系统中关键技术之一,也是实现锂离子电池安全稳定运行的前提。针对锂离子电池剩余容量有效估计问题,该文提出带外生输入的自回归模型(radial basis function-autoregressive exogenous,RBF-ARX)的锂离子电池剩余容量估计方法,利用结构化非线性参数优化方法辨识模型参数,并将“老化信息”与“能量”相结合,基于小波包能量分析从电池充电电流/电压曲线中直接提取能量特征作为新健康特征,采用传递熵对新健康特征进行筛选以构成模型输入,实现锂离子电池剩余容量的有效估计;最后,基于NASA公开的锂离子电池老化数据,通过不同训练/测试样本比例、不同模型展开综合分析。结果表明,所提出的基于状态相依的RBF-ARX模型的锂离子电池剩余容量估计方法与常用的数据驱动方法相比,误差指标中平均绝对误差、平均绝对百分比误差、均方根误差均保持在较低水平,具有良好的估计精度。 展开更多
关键词 锂离子电池 健康特征 传递熵 带外生输入的自回归模型 健康状态
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车载锂离子电池组冷却结构设计与仿真分析
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作者 申江卫 于帅 +2 位作者 李希进 陈峥 夏雪磊 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期118-126,共9页
针对锂离子电池组存在散热不足和系统能耗高问题,利用Fluent软件分析了不同半圆弧形液冷板结构对电池组散热性能及流体域压降的影响。基于电池组的最高温度、最大温差和压降这3个关键指标,设计了8组冷却结构,并选取结构2进一步对冷却液... 针对锂离子电池组存在散热不足和系统能耗高问题,利用Fluent软件分析了不同半圆弧形液冷板结构对电池组散热性能及流体域压降的影响。基于电池组的最高温度、最大温差和压降这3个关键指标,设计了8组冷却结构,并选取结构2进一步对冷却液的入口流速、入口温度以及液冷板高度对电池组散热效果的影响进行了分析。研究结果表明:与传统单一流向结构相比,双向流结构更有利于改善电池组的温度均衡性;调整进出口位置会改变冷却液的流动分布,进而影响电池组的散热性能;增加冷却液流速可降低电池组的最高温度和温差,但当流速超过0.3 m/s时,散热效果的提升将变得有限,且会增加系统能耗;降低冷却液温度能有效降低电池组的最高温度,但会增大电池组温度差异;增加液冷板高度有助于增强电池组的散热效果并改善温度均匀性。当冷却液流速为0.3 m/s,冷却液入口温度不低于25℃,液冷板高度不小于55 mm时,采用结构2冷却后的电池组最高温度为30.61℃,同时最大温差可控制在5℃以内,具有更好的温度均衡性。 展开更多
关键词 车辆工程 锂离子电池 冷却结构 热均衡性 Fluent仿真
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低温循环老化航空锂离子电池热失控的爆炸危险性
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作者 杨娟 魏陟珣 +2 位作者 牛江昊 闫晓亮 张青松 《爆炸与冲击》 北大核心 2025年第2期103-114,共12页
鉴于全寿命周期内循环老化后航空锂离子电池热失控反应较新电池有显著差异,且低温环境对锂离子电池系统重大失效危险性影响更加贴近低空实际飞行场景,自主搭建了锂离子电池热失控及气体爆炸测试平台,采用锂离子电池的热失控时间、表面... 鉴于全寿命周期内循环老化后航空锂离子电池热失控反应较新电池有显著差异,且低温环境对锂离子电池系统重大失效危险性影响更加贴近低空实际飞行场景,自主搭建了锂离子电池热失控及气体爆炸测试平台,采用锂离子电池的热失控时间、表面峰值温度和热失控超压及热失控气体的爆炸极限、压力及温度为关键参数,探讨低温(-10℃)循环老化对锂离子电池热失控爆炸危险性的影响。实验结果显示,常温循环老化锂离子电池较新电池热失控时间明显提前和电池安全阀开启到完全热失控的时间间隔明显增长,分别为559.86和122.56 s,且热失控气体爆炸下限升高30.95%,气体爆炸压力降低至258.6 kPa;低温环境因素则会使老化锂离子电池热失控的爆炸危险性发生显著变化,导致热失控时间提前至412.38 s,安全阀打开到完全热失控的时间间隔缩短至56.66 s,并使热失控气体爆炸下限降低20.49%,爆炸压力高达319.5 kPa。 展开更多
关键词 热失控 循环老化 航空锂离子电池 爆炸极限 低温环境
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航空动力锂离子电池热失控高温与冲击危害的被动防护包容性
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作者 杨娟 梁焰彭 +2 位作者 刘媛 刘添添 张青松 《爆炸与冲击》 北大核心 2025年第2期115-125,共11页
锂离子电池热失控造成的热冲击将损坏安装结构,对周围人员和设备安全构成威胁,是限制其在航空领域应用的关键问题。通过自主搭建的锂离子电池热失控高温冲击实验平台研究发现,单节电池热冲击对电池包顶板的冲击压力高达13.23 kPa,致使... 锂离子电池热失控造成的热冲击将损坏安装结构,对周围人员和设备安全构成威胁,是限制其在航空领域应用的关键问题。通过自主搭建的锂离子电池热失控高温冲击实验平台研究发现,单节电池热冲击对电池包顶板的冲击压力高达13.23 kPa,致使其外表面温度高达274℃。为了有效包容锂离子电池热失控造成的高温冲击危害,提出了电池包顶板涂敷防火涂层的被动防护方法。通过实验研究发现,环氧树脂基膨胀型防火涂层可通过膨胀有效阻隔锂离子电池热失控冲击压力的影响,通过吸收热量降低并延缓电池包顶板的温度上升。分析锂离子电池热失控包容性验证实验结果可知,1.0 mm厚的E80S20涂层和E85S15B3涂层分别使电池包顶板最高温度下降52.16%和55.80%,结构最高形变分别降低72.2%和44.4%。研究结果表明,防火涂层被动防护技术能够有效提升电池舱体对热失控高温和冲击危害的包容性,可作为航空动力锂离子电池系统安全性设计的有效措施。 展开更多
关键词 锂离子电池 热冲击 防火涂层 被动防护 热失控包容性
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锂离子电池产业的成本与前景分析
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作者 宋婉静 张晓昱 《电池》 北大核心 2025年第1期141-145,共5页
锂离子电池产业已成为新能源经济的关键组成部分。概述锂离子电池的产业链结构和成本因素,评估全球锂离子电池需求趋势、主要市场的竞争格局、价格影响因素、政策与法规环境对产业链发展的影响,并对未来发展趋势进行预测。尽管面临原材... 锂离子电池产业已成为新能源经济的关键组成部分。概述锂离子电池的产业链结构和成本因素,评估全球锂离子电池需求趋势、主要市场的竞争格局、价格影响因素、政策与法规环境对产业链发展的影响,并对未来发展趋势进行预测。尽管面临原材料成本和市场波动等挑战,锂离子电池产业预计仍将继续增长,特别是在电动汽车和储能系统领域。 展开更多
关键词 锂离子电池 产业链 成本分析 市场分析 发展趋势
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航空动力锂离子电池热失控行为与气体燃爆危险性研究进展
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作者 杨娟 牛江昊 +3 位作者 魏陟珣 胡佳宁 包防卫 张青松 《爆炸与冲击》 北大核心 2025年第2期85-102,共18页
动力锂离子电池的安全问题是制约电动航空器运行与适航取证的技术瓶颈问题,影响全球电动航空的发展。由锂离子电池热失控引发的燃烧、爆炸等失效事件会造成机毁人亡的灾难性后果。旨在为相关研究人员介绍锂离子电池热失控爆炸特性的研... 动力锂离子电池的安全问题是制约电动航空器运行与适航取证的技术瓶颈问题,影响全球电动航空的发展。由锂离子电池热失控引发的燃烧、爆炸等失效事件会造成机毁人亡的灾难性后果。旨在为相关研究人员介绍锂离子电池热失控爆炸特性的研究现状,从锂离子电池热失控燃爆行为、热失控气体爆炸极限和热失控气体爆炸危险性评估3个方面进行阐述:在锂离子电池热失控燃爆行为方面,介绍了锂离子电池热失控发展过程,分析了热失控冲击特征参数测定方法,总结了热射流演变机制及射流火焰的模拟仿真与实验方法;针对热失控气体的爆炸极限,对比国内外气体爆炸极限测试标准,总结了热失控气体爆炸极限理论计算方法,并介绍了原位检测爆炸极限的创新方法;在热失控气体爆炸危险性评估方面,介绍了老化锂离子电池危险性评估方法,以及爆炸危险性参数指标。提出未来的研究将侧重于先进诊断技术、增强电解质稳定性、多尺度建模、先进抑制技术以及建立标准化测试流程和技术法规等领域。 展开更多
关键词 航空动力锂离子电池 热失控 气体燃爆 爆炸冲击
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基于DWD-SVR模型的锂离子电池剩余使用寿命预测
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作者 王小明 何叶 +3 位作者 王路路 吴红斌 徐斌 赵文广 《太阳能学报》 北大核心 2025年第2期52-59,共8页
针对锂离子电池容量退化特性的非线性和多尺度特性,提出一种基于离散小波分解(DWD)和支持向量回归(SVR)模型的锂离子电池RUL预测方法。首先,利用DWD对容量时间序列进行多尺度解耦,以降低局部再生和波动现象对预测结果的影响;其次,利用K... 针对锂离子电池容量退化特性的非线性和多尺度特性,提出一种基于离散小波分解(DWD)和支持向量回归(SVR)模型的锂离子电池RUL预测方法。首先,利用DWD对容量时间序列进行多尺度解耦,以降低局部再生和波动现象对预测结果的影响;其次,利用K-均值聚类方法将各尺度信号中样本熵与排列熵相近的子序列进行聚类,根据聚类结果将复杂度与随机性相近的子序列进行重构,以减少建模次数,提高预测效率;最后,通过SVR预测模型精确捕捉不同尺度下容量信号的变化情况,实现电池RUL准确预测。实验结果表明,提出的基于DWD-SVR模型的锂离子电池RUL预测方法能在保证全局退化趋势预测准确性的同时对波动进行及时地响应,可提高预测性能。 展开更多
关键词 锂离子电池 支持向量回归 K-均值聚类 剩余使用寿命 离散小波分解
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考虑多种应用场景的锂离子电池多阶优化充电策略
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作者 段双明 夏馗峰 朱微 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第2期779-790,共12页
锂离子电池因其良好的性能,广泛应用于电动汽车等领域中。具有良好充电性能的充电策略对于锂离子电池至关重要,且锂离子电池的充电方法一直制约着电动汽车的大规模应用。为此,本工作提出了一种考虑多种应用场景的锂离子电池优化充电策... 锂离子电池因其良好的性能,广泛应用于电动汽车等领域中。具有良好充电性能的充电策略对于锂离子电池至关重要,且锂离子电池的充电方法一直制约着电动汽车的大规模应用。为此,本工作提出了一种考虑多种应用场景的锂离子电池优化充电策略。首先建立了锂离子电池的电模型、热模型和老化模型用于模拟充电过程与采集数据,之后根据电池内阻变化曲线制定SMCC充电策略,建立关于充电速度和SOH衰减的目标函数并利用改进的蝙蝠算法对SMCC电流进行优化,得到不同加权系数下的优化充电策略。根据不同的电池应用场景,提出了利用帕累托前沿得到的均衡SMCC充电策略以及快速充电SMCC充电策略和提高循环次数SMCC策略。最后,将提出的三种优化充电策略与CC-CV策略进行比较分析,证明提出的优化充电策略能够更好地适应其对应的应用场景,并且能够缩短锂离子电池充电时间和减小SOH衰减。 展开更多
关键词 锂离子电池 多应用场景 SMCC策略 均衡充电策略
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锂离子电池冷板仿生散热结构拓扑优化研究
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作者 张琳 程晓军 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第1期132-139,共8页
采用拓扑优化方法设计了一种仿肺状结构的新型冷板结构,利用双目标优化函数得到了拓扑优化后的模型,分析了不同体积分数和加权系数对其散热性能的影响。结果表明:在流体体积分数为0.6时,冷板结构的散热效果最好;当热目标占主导时(a∶b=... 采用拓扑优化方法设计了一种仿肺状结构的新型冷板结构,利用双目标优化函数得到了拓扑优化后的模型,分析了不同体积分数和加权系数对其散热性能的影响。结果表明:在流体体积分数为0.6时,冷板结构的散热效果最好;当热目标占主导时(a∶b=0.9∶0.1),流道分支较多,散热效果较好。通过与传统七通道直流冷板的对比实验发现,基于拓扑优化的仿肺状结构冷板具有更好的散热效果和较低的压降。 展开更多
关键词 锂离子电池热管理系统 冷板 拓扑优化 压降
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高校实验用锂离子电池风险辨识与防控策略
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作者 刘钊 《实验室科学》 2025年第1期148-153,共6页
随着储能产业的进一步发展,锂离子电池的风险逐步引起了人们的关注。在实验室安全管理过程中,学校层面和实验室层面均存在对锂离子电池危险性认识不足、对火灾隐患缺乏预判的现象,可能导致实验室锂离子电池火灾事故发生。从热失控特征... 随着储能产业的进一步发展,锂离子电池的风险逐步引起了人们的关注。在实验室安全管理过程中,学校层面和实验室层面均存在对锂离子电池危险性认识不足、对火灾隐患缺乏预判的现象,可能导致实验室锂离子电池火灾事故发生。从热失控特征和危害出发,采用失效模式与效应分析法(Failure Mode and Effects Analysis, FMEA)对锂离子电池实验室进行了风险辨识,提出了防控措施,以期提升高校锂离子电池安全管理水平,提高实验室人员安全意识,保障实验室安全稳定运行。 展开更多
关键词 高校实验室 锂离子电池 失效模式与效应分析法 安全管理
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锂离子电池在高海拔环境下的热特性
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作者 杨勉 徐家斌 +3 位作者 刘静茹 夏明远 韩长江 时玮 《电池》 北大核心 2025年第1期85-91,共7页
锂离子电池在高海拔的环境中的相关热特性研究很重要。以三元材料锂离子电池为研究对象,通过搭建低气压实验平台,进行放电性能、热特性和阻抗特性测试。在58 kPa、75 kPa下,首次放电电压相较于常压最多下降0.099 V、0.061 V,容量最多下... 锂离子电池在高海拔的环境中的相关热特性研究很重要。以三元材料锂离子电池为研究对象,通过搭建低气压实验平台,进行放电性能、热特性和阻抗特性测试。在58 kPa、75 kPa下,首次放电电压相较于常压最多下降0.099 V、0.061 V,容量最多下降0.433 Ah、0.158 Ah;最大温差增长2.86℃、2.12℃,平均欧姆阻抗增长14.40 mΩ、8.13 mΩ,平均电荷转移阻抗增长0.51 mΩ、0.20 mΩ。基于集总参数法和阿伦尼乌斯公式对电池进行热仿真,并验证模型的准确性。 展开更多
关键词 锂离子电池 高海拔 热特性 热仿真 内阻
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锂离子电池极片涂布工艺研究进展
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作者 曹巍 陈飞 +4 位作者 孔祥栋 朱志成 韩雪冰 卢兰光 郑岳久 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第1期90-103,共14页
锂离子电池极片涂布工艺在电池制造中占据核心地位,直接决定了电池的能量密度、循环寿命及安全性。目前随着新能源行业对电池需求的激增,如何在确保涂布质量的同时提升生产效率,已成为电池制造厂商关注的焦点。面向电池制造数字化和产... 锂离子电池极片涂布工艺在电池制造中占据核心地位,直接决定了电池的能量密度、循环寿命及安全性。目前随着新能源行业对电池需求的激增,如何在确保涂布质量的同时提升生产效率,已成为电池制造厂商关注的焦点。面向电池制造数字化和产业化的发展趋势,本文综合分析了锂离子电池极片涂布工艺的发展,对比分析了常见的涂布方法的特点,基于工艺仿真的手段,从内、外流场两个角度,明确了影响涂层质量和效率的关键因素,系统梳理了狭缝式挤压涂布的优化策略和方法,此外,本文还对比分析了产线中在线检测方法的特点,评估了实用性和局限性,并进一步指出了当前研究的不足和未来的发展趋势,旨在为优化锂离子电池涂布工艺提供理论支持和实践指导。 展开更多
关键词 锂离子电池 涂布工艺 工艺仿真 狭缝式挤压涂布 在线检测
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锂离子电池正极预锂化技术研究进展
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作者 张珊珊 曾雨乐 +2 位作者 张婷 林森 刘程琳 《无机盐工业》 北大核心 2025年第1期1-13,26,共14页
锂离子电池近几年在许多行业的应用呈现爆发式增长,几乎每个领域都对锂离子电池的能量密度提出了更高的要求,以满足不断提升的动力和储能需求。锂离子电池在首次充放电过程中,负极表面会形成固态电解质界面(SEI)膜,并消耗正极材料中的... 锂离子电池近几年在许多行业的应用呈现爆发式增长,几乎每个领域都对锂离子电池的能量密度提出了更高的要求,以满足不断提升的动力和储能需求。锂离子电池在首次充放电过程中,负极表面会形成固态电解质界面(SEI)膜,并消耗正极材料中的活性锂,造成电池容量不可逆的损失,降低了电池的首次库仑效率。研究发现,预锂化技术是解决该问题的有效途径之一,并且正极预锂化相对于负极预锂化更有优势。主要阐述了二元含锂化合物、三元含锂化合物和有机锂盐等几种常见的补锂技术,并综述了正极预锂化添加剂材料对性能优化的进展,指出面临的一些亟待解决的问题,并对未来预锂化技术进行展望。 展开更多
关键词 锂离子电池 正极补 首次库仑效率
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俄歇电子能谱在锂离子电池分析中的应用
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作者 张建茹 王其钰 +3 位作者 姬瑛卉 高鑫 禹习谦 李泓 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第2期755-769,共15页
锂离子电池在研发和使用过程中,材料的表界面特性及其演变行为直接影响了电池的性能和应用。采用恰当的表面分析技术解析锂离子电池体系中表界面的组分、结构以及分布,有利于更好地探究界面性能优化,研究离子传输行为,以及分析电池失效... 锂离子电池在研发和使用过程中,材料的表界面特性及其演变行为直接影响了电池的性能和应用。采用恰当的表面分析技术解析锂离子电池体系中表界面的组分、结构以及分布,有利于更好地探究界面性能优化,研究离子传输行为,以及分析电池失效机制。俄歇电子能谱(Auger electron spectroscopy,AES)是一种具有较高空间分辨率的电子束探针表面分析技术,可实现除H和He以外的大部分元素及其价态的定性和半定量分析,以及二维成像表征。本文介绍了俄歇电子能谱的技术原理、主要功能及分析方法,总结了其在锂离子电池研究中的应用案例及相关技巧,为AES表征技术在锂电池领域的广泛合理应用总结了经验,同时对AES技术在该领域的应用发展进行了展望。 展开更多
关键词 锂离子电池 俄歇电子能谱 表界面分析
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冲击质量对方形锂离子电池在冲击载荷下动态力学响应和失效模式的影响
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作者 王涛 孟康培 +3 位作者 刘跃专 袁泉 黄浩 陈晓平 《爆炸与冲击》 北大核心 2025年第2期47-62,共16页
电动汽车在运行过程中容易发生碰撞事故,动力锂离子电池不可避免会受到冲击作用,导致电池不同程度的损伤,而损伤程度的判断对电池的安全使用至关重要。基于上述背景,开展了不同冲击质量对方形锂离子电池动态冲击响应和失效行为影响的研... 电动汽车在运行过程中容易发生碰撞事故,动力锂离子电池不可避免会受到冲击作用,导致电池不同程度的损伤,而损伤程度的判断对电池的安全使用至关重要。基于上述背景,开展了不同冲击质量对方形锂离子电池动态冲击响应和失效行为影响的研究。首先,开展了准静态压缩试验,采用6种不同的进给速度对锂离子电池进行了挤压测试。试验结果显示,随着进给速度的递增,锂离子电池达到硬短路失效所需的峰值载荷持续减小。这表明,准静态条件下,锂离子电池的短路失效载荷主要由挤压速度决定。然后,开展了落锤冲击试验,通过调控冲头的质量和冲击速度,系统模拟了锂离子电池可能遭遇的多种冲击工况。研究结果表明,冲击质量和冲击速度是决定锂离子电池动态失效行为的关键因素。在冲击能量恒定的条件下,相较于高速、小质量的冲击条件,低速、大质量的冲头冲击对电芯内部造成的损伤更明显;当冲头质量不变时,提高冲击速度则会提前触发锂离子电池的内短路。 展开更多
关键词 方形锂离子电池 冲击质量 冲击速度 冲击能量 动态失效
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考虑固相扩散诱导应力的锂离子电池电极颗粒破裂机理研究
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作者 孔纯 朱国荣 +3 位作者 魏学良 王菁 康健强 王茜 《电工技术学报》 北大核心 2025年第5期1672-1684,共13页
随着电池循环充放电,电极颗粒膨胀收缩会导致电极颗粒表面出现裂纹甚至导致电极颗粒破裂,进一步引发电极活性材料损失和锂离子损失,加剧锂离子电池老化。为准确地表征和预测电极颗粒应变及裂纹生长过程,该文提出一种考虑电化学扩散和材... 随着电池循环充放电,电极颗粒膨胀收缩会导致电极颗粒表面出现裂纹甚至导致电极颗粒破裂,进一步引发电极活性材料损失和锂离子损失,加剧锂离子电池老化。为准确地表征和预测电极颗粒应变及裂纹生长过程,该文提出一种考虑电化学扩散和材料形变的锂离子电池电极颗粒裂纹生长模型。该模型根据锂离子在电极颗粒中的扩散过程计算电极颗粒固相扩散诱导应力,并根据电极颗粒所受应力预测电极颗粒裂纹生长速度。最终,所提模型实现了颗粒裂纹生长与锂离子扩散的双向耦合。实验和仿真结果表明,所提模型能准确地预测电极颗粒所受应力、颗粒裂纹生长趋势和电极活性材料损失。 展开更多
关键词 锂离子电池 裂纹生长 活性材料损失 电化学模型 应力
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基于智能数模融合的锂离子电池剩余使用寿命预测
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作者 周文璐 郑燕萍 +1 位作者 杨丞 晏莉琴 《汽车技术》 北大核心 2025年第2期55-62,共8页
为了提高电池剩余使用寿命(RUL)的预测准确性,基于融合健康指标和构建的电池容量衰退模型,采用粒子群(PSO)优化极限学习机(ELM),结合随机扰动无迹粒子滤波(RP-UPF)的智能数模融合方法对B0005、B0006、B0018号电池的RUL进行预测。研究结... 为了提高电池剩余使用寿命(RUL)的预测准确性,基于融合健康指标和构建的电池容量衰退模型,采用粒子群(PSO)优化极限学习机(ELM),结合随机扰动无迹粒子滤波(RP-UPF)的智能数模融合方法对B0005、B0006、B0018号电池的RUL进行预测。研究结果表明:该方法在电池的整个生命周期保持了较高的预测准确性,同时,显著提升了电池RUL预测的精度。 展开更多
关键词 锂离子电池 剩余使用寿命 融合健康指标 智能数模融合方法
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