鋰離子動(dòng)力電池循環(huán)壽命及老化特性研究
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-04-25 01:03
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針對(duì)高分辨率雷達(dá)衛(wèi)星對(duì)于儲(chǔ)能電源提出的大倍率脈沖放電、高安全性和長(zhǎng)循環(huán)壽命等要求,開(kāi)展具有優(yōu)異的倍率性能、熱穩(wěn)定性、安全性和循環(huán)壽命的高功率鋰離子蓄電池研究.高功率鋰離子蓄電池在3C放電條件下的容量保持率為0.2C下容量的97％.在低溫(-10℃)下的容量保持率為常溫容量的86％.大倍率放電時(shí)高功率鋰離子蓄電池的發(fā)熱量小于原有的鋰離子蓄電池.過(guò)充電試驗(yàn)和過(guò)放電試驗(yàn)過(guò)程中蓄電池沒(méi)有發(fā)生泄漏、起火等安全性問(wèn)題,同時(shí)過(guò)充電試驗(yàn)后單體在繼續(xù)進(jìn)行模擬軌道循環(huán)試驗(yàn)中循環(huán)性能優(yōu)異.短路試驗(yàn)中蓄電池的溫度變化較小,沒(méi)有發(fā)生安全性問(wèn)題.
鋰離子電池具有循環(huán)性能好、能量密度大、電壓平臺(tái)高等優(yōu)點(diǎn),是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外動(dòng)力電池領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文對(duì)高功率鋰離子電池的電化學(xué)性能和安全性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,具...
新能源汽車具有低排放、無(wú)污染的特點(diǎn),而且能源可以重復(fù)利用,間接達(dá)到了節(jié)能減排的目的。動(dòng)力電池是電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的核心部分。鋰離子電池憑借自身的電壓水平高、循環(huán)性能優(yōu)良、無(wú)記憶效應(yīng)、自放電率小、能量密度大等明顯優(yōu)勢(shì),成為了動(dòng)力電池相對(duì)來(lái)說(shuō)較好的選擇。動(dòng)力電池剩余壽命(Remaining Useful Life, RUL)是電池監(jiān)測(cè)與維護(hù)的關(guān)鍵,已成為電池技術(shù)的核心構(gòu)成部分。準(zhǔn)確估算電池RUL,對(duì)鋰離子電池組的剩余壽命做出預(yù)判,有利于提高電池使用效率,確保電池使用中的安全性和可靠性,提高整車的控制性能和準(zhǔn)確續(xù)航。本文主要工作內(nèi)容有鋰離子電池循環(huán)壽命實(shí)驗(yàn)與老化特性的分析,鋰離子電池等效電路模型的建立和基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的循環(huán)壽命預(yù)測(cè)。具體如下：首先從鋰離子電池的工作原理和內(nèi)部電化學(xué)反應(yīng)出發(fā),分析電池老化機(jī)制。搭建循環(huán)壽命實(shí)驗(yàn)平臺(tái),設(shè)計(jì)循環(huán)實(shí)驗(yàn)并采集數(shù)據(jù),主要包括最大可用容量測(cè)試,不同倍率放電測(cè)試,復(fù)合脈沖HPPC測(cè)試,循環(huán)壽命測(cè)試。然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)分析了動(dòng)力電池的老化特性：放電倍率,充放電效率,放電電壓,歐姆內(nèi)阻等各種因素,為選擇容量作為指標(biāo)預(yù)測(cè)電池循環(huán)壽命奠定了基礎(chǔ)。其次,鋰離子電池等效電路模型的建立。在分析對(duì)比各種電池模型后選擇兼顧精度與計(jì)算速度的的二階RC模型作為主要研究對(duì)象,并選擇開(kāi)路電壓函數(shù)進(jìn)行擬合,解決了開(kāi)路電壓和SOC之間的非線性對(duì)應(yīng)關(guān)系。針對(duì)目前電路模型不能反映電池容量下降和參數(shù)隨電池老化而發(fā)生改變的問(wèn)題,分別對(duì)電池不同的壽命狀態(tài)進(jìn)行參數(shù)擬合,對(duì)比電池使用初期,中期,末期三個(gè)階段下的電池模型參數(shù),得出了電池參數(shù)變化的大致規(guī)律。最后,選擇了兩種基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的壽命預(yù)測(cè)方法：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法和支持向量機(jī)法分別預(yù)測(cè)電池壽命,并對(duì)比兩種方法的性能優(yōu)劣,最終確定支持向
鋰離子電池具有循環(huán)性能好、能量密度大、電壓平臺(tái)高等優(yōu)點(diǎn),是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外動(dòng)力電池領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文對(duì)高功率鋰離子電池的電化學(xué)性能和安全性能進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,具...
新能源汽車具有低排放、無(wú)污染的特點(diǎn),而且能源可以重復(fù)利用,間接達(dá)到了節(jié)能減排的目的。動(dòng)力電池是電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的核心部分。鋰離子電池憑借自身的電壓水平高、循環(huán)性能優(yōu)良、無(wú)記憶效應(yīng)、自放電率小、能量密度大等明顯優(yōu)勢(shì),成為了動(dòng)力電池相對(duì)來(lái)說(shuō)較好的選擇。動(dòng)力電池剩余壽命(Remaining Useful Life, RUL)是電池監(jiān)測(cè)與維護(hù)的關(guān)鍵,已成為電池技術(shù)的核心構(gòu)成部分。準(zhǔn)確估算電池RUL,對(duì)鋰離子電池組的剩余壽命做出預(yù)判,有利于提高電池使用效率,確保電池使用中的安全性和可靠性,提高整車的控制性能和準(zhǔn)確續(xù)航。本文主要工作內(nèi)容有鋰離子電池循環(huán)壽命實(shí)驗(yàn)與老化特性的分析,鋰離子電池等效電路模型的建立和基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的循環(huán)壽命預(yù)測(cè)。具體如下：首先從鋰離子電池的工作原理和內(nèi)部電化學(xué)反應(yīng)出發(fā),分析電池老化機(jī)制。搭建循環(huán)壽命實(shí)驗(yàn)平臺(tái),設(shè)計(jì)循環(huán)實(shí)驗(yàn)并采集數(shù)據(jù),主要包括最大可用容量測(cè)試,不同倍率放電測(cè)試,復(fù)合脈沖HPPC測(cè)試,循環(huán)壽命測(cè)試。然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)分析了動(dòng)力電池的老化特性：放電倍率,充放電效率,放電電壓,歐姆內(nèi)阻等各種因素,為選擇容量作為指標(biāo)預(yù)測(cè)電池循環(huán)壽命奠定了基礎(chǔ)。其次,鋰離子電池等效電路模型的建立。在分析對(duì)比各種電池模型后選擇兼顧精度與計(jì)算速度的的二階RC模型作為主要研究對(duì)象,并選擇開(kāi)路電壓函數(shù)進(jìn)行擬合,解決了開(kāi)路電壓和SOC之間的非線性對(duì)應(yīng)關(guān)系。針對(duì)目前電路模型不能反映電池容量下降和參數(shù)隨電池老化而發(fā)生改變的問(wèn)題,分別對(duì)電池不同的壽命狀態(tài)進(jìn)行參數(shù)擬合,對(duì)比電池使用初期,中期,末期三個(gè)階段下的電池模型參數(shù),得出了電池參數(shù)變化的大致規(guī)律。最后,選擇了兩種基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的壽命預(yù)測(cè)方法：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法和支持向量機(jī)法分別預(yù)測(cè)電池壽命,并對(duì)比兩種方法的性能優(yōu)劣,最終確定支持向
