锂动力电池内阻影响因素的实验研究

锂动力电池内阻是衡量电动汽车用电池性能的一个重要参数。本文中研究了不同环境温度、放电倍率和放电深度下的电池内阻随循环次数而变化的规律。结果表明,电池内阻与循环次数之间呈幂指数关系。电池内阻变化率与环境温度之间近似于二次函数关系,当环境温度为20℃时,电池内阻及其随循环次数的变化率均最小;电池内阻变化率随放电倍率的增大而增大,当放电倍率为1C时,电池内阻变化率基本上不随循环次数而变化,而当放电倍率为1.5C和2C时,电池内阻变化率随循环次数增加而明显增大;放电深度为25%和50%时,电池内阻变化率随循环次数的变化曲线相近,当放电深度达到100%时,电池内阻变化率显著增大。单次循环放电中,放电深度为0~80%时,电池内阻随放电深度的变化较小,当放电深度为80%~100%时,电池内阻随放电深度的增加而急剧增加。     

新能源动力电池维修技术项目介绍(三)——北汽-中车行动力电池维修校企合作

<正>（接2023年第3期）（2）电池单体组成及非一致性原因电池单体电芯出现非一致性（不均衡）的原因之一是动力电池电芯制造工艺水平、制作材料决定动力电池单体电芯本身存在一定的差异。其二是伴随着动力电池的使用，充、放电次数，车辆使用环境，以及充、放电方式的不同，导致即使是同一规格、型号、容量的电池，也会出现单体过充、过放、内阻增加、活性下降的现象。进而导致动力电池能量转换效率下降，输出电量降低，大大缩短动力电池的寿命，影响整车的正常运行（图23）。     

动力电池热模型研究现状

对于没有散热结构的锂离子电池组,在充放电过程中产生大量的热,会造成部分电池温度过高。在高温条件下,电池的温度上升得更快,严重影响电池的容量、性能以及使用寿命,甚至会导致安全事故发生。所以需要通过优化散热结构,采用适合的方式对锂离子电池组进行热管理,以保证电池组的工作温度在正常范围。文章主要对锂离子动力电池热状态研究现状进行阐述,并就锂离子动力电池热管理系统要求进行分析。建议以后锂离子电池热状态研究可以将研究重心放在多种维度模型结合,得到在各种条件下的最佳组合方式。     

锂电池纳米Si-石墨负极材料表面改性试验研究

介绍了一种对电动汽车锂离子动力电池负极材料纳米Si和石墨表面进行改性试验的研究方法,并对改性后材料的结构特征和电化学性能进行详细分析。结果表明改性后的纳米硅-石墨负极材料具有了更稳定的充放电循环性能和电化学性能,通过对不同条件下进行试验的材料进行对比分析,可以得出将NanoSi和球磨石墨分别氧化改性混合而成的复合材料,极片经300℃热处理后,循环性能十分优异,充放电100个循环后放电容量仍达553.1 mA·h/g。这为纳米硅在锂离子电池负极材料上的实际应用提供了很好的研究思路,展现了纳米硅负极锂离子动力电池在电动汽车市场上的应用前景。     

动力锂电池SOC估算方法综述

由于动力电池内部状态不可以直接测量,只能通过内阻、电流等参数来估计,所以状态估计是电池管理与控制中的重点和难点。准确估计电池的SOC(State of charge)不仅可以节约成本,还对电池的使用寿命有延长的功效,具有重要现实意义。本文对动力锂电池SOC估算方法进行综述,首先从SOC的定义入手,其次分析了影响SOC估算的因素,重点比较了常用的SOC估算方法,分析了各方法的优缺点,最后对其进行了总结。     

碳纳米管在铅炭动力电池的应用研究

铅炭电池具有充电接受能力好,循环寿命长等优点而受到广泛关注。本文采用碳纳米管(CNTs)作为导电添加剂掺入负极活性物质,构建了新型铅炭电池。结果显示,CNTs的掺入降低了电池内阻,改善了充电接受能力,抑制了负极硫酸盐化,显著延长了循环寿命。     

电动汽车动力部分结构的原理及维修注意事项(一)

正一、动力电池1.三元电池三元电池是以钴酸锂、锰酸锂或镍酸锂等化合物为正极,以可嵌入锂离子的碳材料为负极,使用有机电解质的电池。动力电池总成安装在车体下部,动力电池的组成部件包括:各模组总成、CSC采集系统、电池控制单元(BMU)、电池高压分配单元(B-BOX)、维修开关等部件。2.电池管理系统(BMS)     

纯电动汽车复合储能系统参数匹配及控制策略

为了解决纯电动汽车用动力电池功率密度低、大电流充放电能力差和循环使用寿命短等问题,以超级电容与动力电池组成的复合储能系统为研究对象,提出了基于典型循环工况的复合储能系统参数匹配优化方法;在满足各循环工况对复合储能系统能量需求与功率需求的前提下,以动力电池容量和超级电容容量为优化变量,对复合储能系统总成本与总质量进行了多目标优化。在此基础上,根据电机需求功率及超级电容荷电状态,以减小动力电池输出电流为目标,制订了基于滤波思想的基本规则控制策略;为更好地适应不同的循环工况,提出了复合模糊控制策略,其中主模糊控制器基于电机功率需求、动力电池荷电状态和超级电容荷电状态得到动力电池输出功率初次分配系数,子模糊控制器根据电机功率需求和超级电容当前荷电状态与其目标值的差值得到动力电池输出功率修正系数,二者协同作用得到动力电池最佳输出功率,并对整车动力性、经济性、动力电池电流和温度特性进行了仿真分析。结果表明:采用所提出的复合储能系统及2种控制方法与单一动力电池的纯电动汽车相比,百公里加速时间分别缩短了6.89%和9.85%,NYCC工况下总能耗分别降低了14.15%和19.08%,动力电池最大电流分别降低了63.4%和65.17%,动力电池温升分别降低了22.87%和61.53%。     

锂离子动力电池温升特性的研究

介绍了锂离子动力电池的发热机理.基于锂离子动力电池内阻引起的温升特性,建立动力电池传热模型,通过模拟计算得出电池内部温度分布及电池温升随放电倍率变化的规律.最后对锰酸锂电池进行内阻实验,揭示了电池内阻随电池温度和SOC变化的规律.     

车用锂离子动力电池循环寿命衰减预测方法

随着新能源汽车市场占有率不断上升,如何精准预测其装配的锂离子动力电池在实际使用过程中的循环寿命衰减情况成为了重点关注问题。为此,将动力电池特性参数引入灰色预测模型,建立了一种车用锂离子动力电池循环寿命衰减预测方法;利用动力电池循环的小样本信息训练所建立的电池容量保持率迭代算法,对电池在多温度及工况下的容量衰减情况进行预测,并对影响预测方法精度的部分因素进行分析。结果表明：车用锂离子动力电池循环寿命衰减预测方法可以在满足一定精度的前提下,对动力电池循环过程中的容量衰减情况进行有效预测,并具备多温度及循环工况下的适应性。     

车用大尺寸锂离子动力电池性能的仿真与分析

为探究车用大尺寸锂离子动力电池内部性能不一致性,基于伪二维理论,建立了二维仿真模型。引入集流体区域电势分布及边界条件,对10~150 cm不同长度电极的电池建模仿真,分析了倍率性能、容量发挥率、阻抗等电性能及局部析锂。结果显示:长度为100 cm的电池在3 C大倍率充电时正极集流体压降高达0.1 V,充电容量发挥率仅为82.2%,极化内阻接近10 cm的2倍;电流密度分布不均造成充电至85 s时就出现局部析锂;充电截止时刻极耳区域温度比中部高出8.6 K。因此,对车用大尺寸锂离子动力电池,亟需对结构进行优化设计和提高电池热管理能力。     

基于电阻偏差估计的SOH算法研究

电池健康状态(State of Health, SOH)作为电池管理系统的重要一部分,反映电池当前状态下的容量能力,对于电动汽车的续驶里程乃至电池组的使用寿命及安全性起着至关重要的作用。在此背景下,提出一种线性回归最小二乘求解电池等效模型与实际电池组内阻偏差,进而获取电池组健康状态SOH的方法。首先,基于Thevenin等效模型,进行等效参数辨识;随后,建立电池组电阻观测器,基于驾驶循环数据通过最小二乘法计算等效电阻偏差;然后,基于等效电阻偏差与SOH的对应关系获取当前驾驶循环的SOH;最后,建立试验对算法的精度和适用性进行仿真测试验证。     

锂离子电池性能衰退机理与故障预警策略研究

针对新能源汽车用锂离子动力电池在车载复杂工况下，由于老化过程造成整车性能下降以及产生安全隐患的问题开展研究。分析锂离子电池老化机理，研究老化路径对衰减过程的影响；对当前常用的电池模型方法进行了总结，并着重介绍了动力电池电化学- 热- 机耦合仿真模型；分析了实际应用下锂离子电池伴随老化过程可能出现的风险，归纳了主要容量衰退分析方法。研究表明，基于动力电池云端控制的故障预警方案将是动力电池整车应用未来的发展方向。     

动力电池低温环境下对车辆性能的影响分析

针对动力电池在低温环境下放电能力下降带来的性能限制,以某款搭载了额定容量为271Ah磷酸铁锂电池的纯电动汽车为研究对象,设计了蓄电池模块低温放电容量试验和低温环境电池动态电压测试,探究动力电池的低温性能表现及其对整车行驶过程的影响。试验数据表明,相比于常温下动力电池的放电性能,低温环境下电池放电容量及电压显著下降,由此造成的放电电流限制对车辆行驶造成了一定的影响。     

某纯电动车电池系统可靠性性能分析

分析了3台自主研发的纯电动车动力电池系统可靠性性能,其城郊工况共累计行驶96000 km,累计充放电循环1200余次.经过等速60 km/h续驶里程试验标定,结果表明,电动车的电池容量大小对电池使用寿命有一定影响,其中50Ah动力电池容量衰减较小,按此性能进行评估,基本满足电动汽车使用寿命设计目标(l00000 km)...     

汽车锂离子动力电池及使用维护

<正>新能源汽车动力电池是新能源汽车的核心部件,堪称新能源汽车的心脏。动力电池的日常维护质量将直接影响汽车的技术状况和使用寿命。在当前商业化应用的动力电池中,锂离子电池具有比能量高,循环寿命长,自放率低,使用温度范围宽,无记忆效应,对环境无污染等优势,最被市场看好。1汽车锂离子电池及锂离子电池组锂离子电池是一种充电电池,它主要依靠锂离子在正极和负极之间通过电解质进行移动实现充电和放电。根据     

低温条件下锂离子电池电、热性能研究

锂离子动力电池系统在低温条件下能量密度和功率密度降低,影响车辆的动力性能和续航里程。针对此问题,文章选定电池供应商提供的锂离子电池模块,根据目前国标和实际工况对电池系统的要求,采用试验的方法得到了电池模块表面温度随不同环境温度、不同充放电状态以及行驶工况下的变化规律。结果表明,随着环境温度的下降,放电平台、放电容量都会变小,而温升会变大;在低温状态下放电平台会经历一个"波谷"阶段;为了保证低温下电池的正常使用,必须对电池进行热管理设计。本文研究结果可为动力电池系统结构设计和热管理设计提供技术支撑。     

电动车用动力电池寿命预测及验证分析

电池的使用寿命评估较为复杂,需要大型高低温箱、高功率充放电测试等设备,通过设定温度与循环工况,对动力电池总成进行模拟整车实际工况的试验验证,耗时长,费用高。文章基于市场iEV4纯电动车运行电池数据,得出第1年度容量衰减率=固有衰减率;第2...n年度容量衰减率=电池单体循环衰减率。利用模组4个月的温度循环数据,获得动力电池总成4年的整车实际使用工况下的容量衰减,结果表明单体循环寿命可准确预测动力电池总成的使用寿命。测试时间短,测试费用低,准确性高,具有较强的参考价值。     

电动汽车用能量型三元方形电池直流内阻的测试分析

以三元方形动力电池为研究对象,采用HPPC测试方法测试不同SOC、不同脉冲持续时间及不同电流倍率对直流内阻的影响,并进行结果分析。     

车用动力锂离子电池单体不一致性问题研究综述

分析了动力电池单体不一致的内外部成因,从容量、内阻、自放电率、荷电状态和端电压等方面总结了电池单体不一致的表现规律。介绍了基于外部表现的单体电池一致性的评价方法,并分析了缓解电池不一致问题的技术手段,包括电池分选、单体均衡、热管理和考虑不一致影响的电池建模与状态估计等。