更安全的电动汽车锂离子电池

新能源汽车在降低能耗、减少二氧化碳排放等方面具有显著的优势,被视为未来汽车的发展趋势。随着我国"十城千辆"工程的逐步推进,各新能源示范城市都相继在公共交通、出租、邮政环卫等领域投放了批量的纯电动汽车、插电式混合动力汽车以及混合动力汽车,新能源汽车逐渐出现在公众的视野当中。     

电动汽车锂离子电池的生热特性

对锂离子电池生热特性的研究是电动汽车动力电池热管理设计的基础。文章以电动汽车用11A·h电池单体为例,进行有限元建模分析,比较了它在不同环境温度下的生热特性。经过试验验证,测试结果与仿真分析相符合,该电池在环境温度为-20～40℃时以1C放电终止,温升为20℃左右。指出由于该电池推荐工作温度为30～55℃,因此使用时电池外部应配有加热系统;当电池放电倍率始终小于1C时,可不配置强制冷却系统。     

电动汽车用锂离子电池的温度敏感性研究综述

在文献、专利调研基础上,统计和分析了电动汽车用锂离子电池的温度敏感性。结果表明:低温和高温都影响电动车用锂离子电池的性能和寿命,从而影响其应用与市场普及。缓解该问题的技术途径可以是:电池原材料改性、优化电池设计、电池系统热管理。当前的研究热点是:正负极材料的微观改性,以提高其电子导电率和离子导电率;优化设计电极结构和电池结构,以均匀电池内部的热分布和电分布;研发低温下电池交流预热与充电的新方法;联合应用液冷方案。     

电动汽车用锂离子电池生热速率模型

首先在考虑锂离子电池极片中反应电流密度、活性物质浓度等参数空间差异的前提下,建立了电池热生成速率的数学模型。然后基于模型对锂离子电池在不同充放电电流和荷电状态(SOC)下的生热速率进行了仿真。结果表明:可逆热与非可逆热的生成速率均随充放电电流的增大而增大;SOC的变化主要影响可逆热的生成速率,对非可逆热的生成速率则无显著影响;锂离子电池在相同SOC和电流下进行充放电时,非可逆热的生成速率基本相等且均表现为放热,可逆热的生成速率也基本相同但分别表现为吸热和放热。最后在Arbin台架上测量了锂离子电池以不同电流进行恒流充电、恒流放电和循环交替充放电时电池温度的瞬变过程,并与相应工况下电池温度的仿真结果进行了对比。结果表明:所建立的生热速率模型能合理模拟锂离子电池温度的动态变化;锂离子电池持续进行充放电时可逆热对电池的温度变化有较大影响,尤其在电池充放电电流较小时更为明显,但锂离子电池在某一SOC附近交替充放电时可逆热对电池的温度变化则无明显影响。     

电动汽车用锂离子电池单体温度场分析

文章通过实验测得了锂离子电池内阻在常温下随soc的变化情况.实验显示放电时soc在0.2到1之间时内阻变化不大,soc小于0.2时内阻急剧升高,且充电内阻明显大于放电内阻.之后进行了锂离子电池单体在常温下,0.8C和1C的充放电温升试验.获得了温升随时间变化的数据.并通过fluent对电池单体进行了与实验对应的仿真,仿...     

电动汽车锂离子电池试验的安全防护措施

电动汽车动力锂离子电池试验的过程中,实验室的安全防护是不能回避的现实。基于实践和探索,介绍关于实验室内相关试验的安全防护和具体措施。     

电动汽车锂离子电池试验的安全要素分析

实验室标准化试验的条件比装车使用严酷,在汽车动力锂离子电池试验的过程中,实验室的安全是不可忽视的问题.基于实践和探索,介绍关于试验安全的要素和分析思路并讨论防护措施.     

电动汽车用锂离子电池组均充管理系统研究

针对动力锂离子电池数量众多、不易管理等问题,设计了基于RS485总线多横向均充管理系统。为避免单体电池过充电,根据目前电池管理系统的发展现状,通过构建闭环控制系统,利用单片机控制的灵活性,以模糊控制规则和三段式充电理论为基础,提出了基于分只同时均充理念的电池管理系统。试验表明,该系统实现了对单体电池的有效保护。     

电动汽车锂离子电池温度性能研究

我国汽车产业起步较晚,但在电动汽车产业快速发展的背景下,我国电动汽车产业实现了"弯道超车".在电动汽车生产制造过程中,锂离子电池作为其核心构件,其温度性能对于电动汽车整体性能具有直接影响,所以必须明确锂离子电池的具体性能情况.对电动汽车锂离子电池温度性能进行深入的研究与分析,并提出合理的意见和措施,旨在进一步促进电动汽...     

电动汽车用锂离子电池组温度均匀性试验研究

以电动汽车用方形磷酸铁锂电池为研究对象,通过分析恒流放电过程中有/无高导热石墨片的电池单体表面以及电池模块不同位置间温差的变化情况,研究了高导热石墨片对提高锂离子电池温度均匀性的作用。试验结果表明,高导热石墨片作为强化传热措施,能够有效提高电池单体表面以及电池模块内部的热均匀性,进而提高电动汽车用动力电池热管理系统的性能。     

电动汽车用铅酸电池放电特性的研究

采用恒流放电试验建立了电动汽车用铅酸电池放射电特性的理论模型，以此模型计算电动汽车在实际行驶条件下电池复杂变流放电特性，并与试验结果进行了对比，取得了满意的结果，为电动汽车动力系统优化匹配提供了依据。     

一款电动汽车用锂离子电池循环过程中的性能研究

以一款市售的40Ah三元离子电池为研究对象,研究其在充放电循环过程一致性的变化、高低温放电性能以及倍率充放电性能.结果表明,随着循环次数的增加,样品的容量一致性变差,低温特性和倍率充电性能变差,而高温放电特性和倍率放电性能基本无衰减.     

电动汽车用聚合物锰酸锂离子电池的Peukert温度效应

以210 Ah聚合物锰酸锂离子电池为研究对象,在电流(10~210 A)和温度(-20~50 ℃)范围内,分析其Peukert温度效应。对不同电流和温度区间内Peukert模型适用性进行了讨论,并辨识出对应Peukert系数。对电池关键特性即可用电量、内阻、效率特性、比能量,与Peukert效应的对应关系进行了分析。研究表明,在温度0~50℃且电流10~210 A的区间内,Peukert模型是适用的;在20~40 ℃范围内Peukert系数为0.995 4,表征了优良的倍率放电特性;温度为-20 ℃时,Peukert模型适用电流范围变窄,但仍可释放出最大可用电量的94.6%;该型电池的关键特性和Peukert效应都与温度之间存在强相关性。     

大倍率放电时电动汽车用锂离子电池的热性能

为保证锂离子动力电池安全、可靠和高效的运行,实验研究了其在大倍率放电时的热性能。实验中,对于一款商业电动车用3.2 V、50 Ah锂离子电池,用充放电测试仪和温湿度巡检仪,控制放电倍率为1C~3C(50~150 A)。结果表明:电池放电倍率越大,电池两端工作电压平台越低,电池放电量越小,电池表面的温升率越大。当放电倍率达到3C(150 A)时,电池表面温度超出其安全工作温度,因而,锂离子动力电池在大倍率放电时,需要为其增加散热设备。拟合了一组用于计算不同放电倍率下电池的瞬时产热量的经验公式。这些公式可用于锂离子动力电池的辅助散热设备的设计和选择。     

锂离子电池管理系统在电动汽车中的应用

详细介绍锂离子电池管理系统中的问题以及现今的监控手段,针对问题提供更好的解决方法。     

电动汽车锂离子电池组热管理系统设计

为满足电动汽车电池系统轻量化设计要求,提高锂离子电池组能量密度,对电动汽车电池 组热管理系统进行了研究。通过有效散热和通风等方式,可提高电池组性能,延长电池组的使用寿命。分析了电动汽车锂离子电池组结构与电池单体热特性,通过调整电池组结构,评估电池组整体温 度场,以期为电动汽车电池组热管理研究提供参考。     

电动汽车锂离子电池燃烧风险与控制

针对电动汽车上锂离子动力电池的化学能量释放出现电池燃烧和电解液泄漏,导致有毒气体、整车燃烧或爆炸的问题,介绍了该问题的市场现状、标准法规要求,同时分析了热失控和热失控扩展的机理,以及导致热失控的各种诱因,并进一步分析了从电池设计、整车开发、车辆使用到安防等环节的各种风险因数,以及对应的风险控制方案。