锂离子电池组

摘要： 针对锂离子电池组因单体电池间参数差异,长期使用导致的不一致性将造成过充或过放等问题,提出一种基于物联网的锂离子电池组能量均衡系统。该系统通过建立双极化DP模型并采用EKF算法估计单体SOC值,由单片机进行实时监控,并根据单体SOC值控制电路支路开关实现能量均衡,再通过物联网模块进行远程监测,解决了传统BMS系统扩展性弱等缺点。通过实验验证了该系统可实现电池组远程状态监测与智能化健康管理。

摘要： 本文基于并行风冷热管理系统,根据锂离子电池排列结构和气流结构建立了五种电池组模型,采用计算流体动力学(CFD)方法对比分析了五种电池组模型的散热性能。最后,针对散热效果最优的模型5,研究了空气流量对其散热性能的影响规律。结果表明:电池组双列结构和U形流道散热效果优于单列结构和Z形流道;侧向通风可改善电池组温度均匀性;适当增大空气流量可有效提高电池组散热性能,但继续增大流量不会持续提高散热性能且会导致温度均匀性变差。

摘要： 动力电池在电动汽车行驶过程中不断产热,持续高温会降低电池的使用寿命,危害汽车的运行安全。因此,采取高效、节能的冷却优化策略,提高动力电池工作效率十分必要。本文基于电池的生热特性和牛顿冷却定律建立电池组集中质量热模型,并与AMESim中建立的电池液冷系统模型进行对比,验证其准确性。针对电池热管理系统的高度非线性与时变性,提出一种在多维搜索空间迭代逼近最优值的迭代动态规划(IDP)策略。通过Mat⁃Lab-AMESim联合仿真对比,证明了此方法以最小的能耗对电池组温度进行快速冷却,且冷却液流速稳定,验证了IDP优化策略的高效性与节能性。

摘要： 低温条件下,由于锂离子电池本身的物理特性,其电解液粘度将增加,从而使得锂离子电池外在表现为功率密度及能量密度的下降。本文针对锂离子电池在低温条件下充放电性能下降的问题,提出一种自放电限流电路加热电池包的方法,使得电池在低温条件下可以在短时间内自发加热达到电池正常工作的温度,从而达到降低电池损耗,延长电池寿命,减少安全事故发生概率的目的。

摘要： 近年来储能及电动汽车领域锂离子电池失效引起的安全事故频现,分析锂离子电池的失效诱发机制,从而提升锂离子电池的安全性及可靠性成为研究热点。锂离子电池失效行为呈现诱发因素多、形式种类多、危害损失大、评估探测难的特点,采用传统的失效机理分析方法需要对电池进行破坏性拆解,无法准确描述和预测电池失效,更无法描述电池组复杂的失效过程。基于多物理场失效仿真分析,从锂离子电池或电池组可靠性角度对事故发生可能性进行描述被认为是更为科学和有效的方法。但是,电池组可靠性研究刚起步,也存在着不能考虑多物理场耦合、分析误差较大等不足之处。基于此,本文首先阐述了锂离子电池可靠性分析的内涵,介绍了锂离子电池可靠性建模和分析方法的研究现状及存在的问题,阐述了基于多物理场耦合的锂离子电池组可靠性研究方法,进而提出基于贝叶斯理论的失效逐层级追溯结合多物理场耦合建模的失效分析策略,并对其存在的挑战进行了论述。

摘要： 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。

摘要： 由于电池pack箱初始性能参数及外部工作环境存在一定差异,针对其工作过程中不一致性问题的安全监测极为重要。若对箱体中每个单体电池各项进行实时监测与处理,数据采集量过大,易产生不良数据。因此在实现保障储能电站电池簇安全运行状态的条件下,通过探究在恒流放电过程中因不一致性而引发的电池簇与电池pack箱欧姆内阻压降浮动规律,提出一种基于欧姆内阻压降的电池簇不一致性在线评估方法。通过获取电池簇与表征单体因欧姆内阻造成的压降幅值,进行实时拟合得到线性关系,并求导得到变化速率,对变化速率进行在线记录,若电池簇因电池pack箱老化而存在不一致问题,则变化速率呈现增大趋势,利用此特征进行在线评估。最后,通过实验对所提方法的可行性进行验证。

摘要： 故障诊断在保障电动汽车安全运行中起着至关重要的作用。针对串联电池组接触故障,提出一种基于自适应白噪声的完整经验模态分解(CEEMDAN)和模糊熵结合的串联电池组接触故障诊断方法。首先通过CEEMDAN分解电池电压信号,提取有效故障特征,然后计算移动窗口下故障特征的模糊熵,最后通过设计的故障识别策略进行实时故障诊断。仿真与实验结果表明,该算法可以准确识别串联电池组不同严重程度的接触故障,具有良好的实时性与稳定性。

摘要： 准确的电池储能系统老化轨迹预测对于系统的可靠运行与优化管理至关重要。为此,提出了基于活性锂损失递推计算的电池组老化轨迹预测模型。在电池单体方面,在经典等效电路模型的基础上,通过对各模型参数与容量损失量之间的机理关系的表征,结合电池活性锂损失递推计算方法,将经典模型的适用范围扩展至电池全生命周期。在所建单体模型基础上,进一步结合蒙特卡罗方法表征电池组内的不一致参数,建立起电池组的整体老化轨迹模型。最后,通过电池组在不同使用条件及不同成组结构下的老化实验,验证了新模型对电池老化轨迹预测的准确性。

摘要： 在纯电动汽车行驶的时候,动力电池会为其提供源源不断的动力,同时在这个过程中它会产生大量的热,除了会影响动力电池自身的性能外,还存在着严重的安全问题。为此,文章采用了一种新颖的模块化电池组散热结构,将不易快速更换电池的集成式电池组改为三个相同结构的模块化电池组,为了保证了电池模块内部的温度均衡,采用了风冷这一散热方式来达到目的。这里首先建立了电池模块风冷散热初始结构的三维仿真模型,然后应用计算流体动力学方法对电池模块进行了仿真,最终根据仿真计算的结果对电池模块散热结构进行优化设计。

摘要： 针对锂离子电池组电池的不一致性,提出了一种Buck-Boost锂离子电池组均衡电路方案.通过MSP430F5529和电池管理芯片bq20Z45为核心构建最大值法的均衡控制策略,实现了单体电池SOC的一致.实验结果表明,均衡管理可解决荷电状态(SOC)失配和容量/能量(C/E)失配,从而改进串联锂离子电池组的性能.

摘要： 本文提出了一种容错锂离子电池组的结构和故障检测方法.相对于传统锂离子电池组,在每个锂离子电池单体所在支路中串入一个MOSFET,当一个锂离子电池单体发生短路或开路故障时,可以通过切换相应MOSFET的开关状态对故障锂离子电池单体进行隔离,则锂离子电池组可以继续正常工作.通过检测MOSFET的漏源电压信号,对锂离子电池单体的状态进行监测.最后,搭建了容错锂离子电池组的实验平台,对理论分析进行了实验验证.

摘要： 大型储能系统中,锂离子电池组应用越来越广泛,也是成熟推广的储能系统之一.本文主要介绍储能用锂离子电池组系统在应用上还存在着一些关键技术,比如标准模块技术、无线数据存储技术、电池组维护技术等一些先进技术以及应用实例.

摘要： 当前中国各行业均关注“碳中和”目标,而电动汽车作为交通行业节能环保的代表性载体之一,它对于交通领域实现该目标有着重要贡献.动力电池是电动汽车的重要组成部分之一,迫切需要解释其“碳中和”特性.本文将锂离子电池组在生产阶段的各类环境影响作为研究对象,以11类锂离子电池组作为研究对象,结合LCA框架总结出足迹家族类指标、资源耗竭类指标和毒性损害类指标,详细分析了锂离子电池的成分在生产阶段的综合环境影响.结果表明,在生产阶段,FeS2SS电池组在碳足迹、生态足迹、酸化潜势、富营养化潜势和光化学氧化方面的环境潜值最小,LMO-C电池组在水足迹上的潜值最小,LMO/NMC-C在非生物性耗竭的环境潜值最小,NMC111-C电池组在臭氧层损耗方面的潜值最小,Li-S在人类致癌毒性、人类非致癌毒性和生态毒性方面的潜值最小.同时,为实现碳中和,减少碳排放,NMC-SiNW、LFPy-C、NMC-C三种电池组的生产应进行优化.

摘要： 随着能源和环境问题日益凸显,储能式微电网以及节能环保的电动汽车成为当前研究前沿.储能系统通常将大量锂离子电池串并联成组后使用,但单体电池间的不一致性会严重影响电池组的性能.本文设计了基于电池开路电压估计和多反激变压器均衡拓扑电路的电池组均衡控制方法.首先,基于李雅普诺夫观测器估计电池OCV,然后以OCV为均衡控制指标,利用双向反激变压器均衡拓扑实现组串内单体间均衡.试验证明,该均衡控制策略无需预知所有单体电池的容量信息就能对单体电池OCV进行准确估计,以OCV作为均衡控制指标可以得到一致性很好的均衡效果.

摘要： 针对电动汽车锂离子电池制造工艺和使用环境不同所引起的单体不一致性问题,本文设计了一种主动均衡系统方案.该系统基于双向反激式变压器的均衡拓扑电路,搭载有数据采集和均衡控制芯片,主控制器采用MC9S08DZ60单片机.基于该主动均衡系统,设计实现了基于电压的均衡控制策略.实验结果表明,所设计的主动均衡系统能够满足电池系统均衡需求.

摘要： 锂离子电池是航天器储能装置发展的必然趋势.锂离子蓄电池的特性决定了在蓄电池单体之间需要均衡控制.传统的耗散型均衡技术在均衡过程伴随能量损失,也给整星带来热控负担.非耗散型均衡技术种类繁多,近年来成为研究的热点.基于电路器件的选择,文章将近年来发展的非耗散型均衡技术分为电容、电感、变压器三类,并对各类典型拓扑做了具体的介绍.最后文章对介绍的均衡技术做出了总体的评价以及在空间应用的展望.

摘要： 为实现对电池组的过电压、欠电压、过电流等基本保护和电池组的温度保护，以及电池组单体电池间电压均衡功能，提出了一种针对由4节锂离子电池组成的锂电池组保护电路。该电路以STM32F103处理器和X31OO电池保护芯片为核心进行设计，采用C语言编写，使用Keil软件调试。可用于各种使用锂电池供电并且以STM32处理器为核心开发的电子产品。

摘要： 本文提出了一种基于格拉布斯(Grubbs)准则和扩展卡尔曼滤波的锂电池故障诊断策略.首先基于电池二阶RC等效电路模型建立正常电池模型及多种故障电池模型,设计EKF对各模型的输出进行实时跟踪估计.利用Grubbs准则对电池组内各单体电池进行异常检测,异常电池的端电压减去EKF输出的各模型电压产生残差,利用各残差信息以及模型先验概率,基于贝叶斯假设检验计算各模型的匹配概率,对应的匹配概率决定了最终故障诊断结果.最后,在恒流工况和动态工况下分别进行了仿真试验,试验结果证明了所提方法的有效性及鲁棒性.

摘要： 本文提出了一种基于格拉布斯(Grubbs)准则和扩展卡尔曼滤波的锂电池故障诊断策略.首先基于电池二阶RC等效电路模型建立正常电池模型及多种故障电池模型,设计EKF对各模型的输出进行实时跟踪估计.利用Grubbs准则对电池组内各单体电池进行异常检测,异常电池的端电压减去EKF输出的各模型电压产生残差,利用各残差信息以及模型先验概率,基于贝叶斯假设检验计算各模型的匹配概率,对应的匹配概率决定了最终故障诊断结果.最后,在恒流工况和动态工况下分别进行了仿真试验,试验结果证明了所提方法的有效性及鲁棒性.

摘要： 本发明涉及锂离子电池用负极碳材料领域，具体涉及一种锂离子电池负极活性材料、锂离子电池负极、锂离子电池、电池组及电池动力车。其中锂离子电池负极碳微粒通过N

摘要： 本发明涉及锂离子电池用负极碳材料领域，具体涉及一种锂离子电池负极活性材料、锂离子电池负极、锂离子电池、电池组及电池动力车。其中锂离子电池负极碳微粒通过N2吸脱附测得的孔结构中，以孔径在2‑200nm之间的BJH测得孔体积总量为基准，孔径在2‑10nm之间的孔体积之和为2‑6％、孔径在10‑100nm之间的孔体积占比30‑45％、孔径在100‑200nm之间的孔体积占比50‑65％；所述碳微粒的BET比表面积为0.9‑2m2/g。采用以上碳微粒制得的扣式电池，其充电容量390‑408.6mAh/g，放电容量363‑388mAh/g，库仑效率为92‑95％。

摘要： 本发明涉及锂离子电池的负极活性材料，具体涉及一种锂离子电池负极材料、锂离子电池负极、锂离子电池、电池组及电池动力车。其中，锂离子电池负极材料通过XPS测得在284‑290eV的峰的半值宽度为0.55‑7eV；C/O原子比为(65‑75)：1，以sp

摘要： 本发明披露了一种锂离子电池，其耐受温度升高并且还能够在延长的电池寿命内输出能量。该锂离子电池具有包括电解液型正极层的正极电极，所述电解液型正极层包含第一正极材料和在其支持介质中含有电解液的第一电解质。所述锂离子电池还具有气体吸收强化正极层，所述气体吸收强化正极层可包括热稳定性低于第一正极材料的第二正极材料和聚合物正极层，该聚合物正极层能够捕集所述第二正极材料产生的气体。

摘要： 本发明涉及一种可用在锂离子电池组的电池中的阳极，包括一种基于锂盐和一种非水溶剂的电解液，涉及制造所述阳极的方法，以及涉及一种含有一个或多个电池的锂离子电池组，所述电池装配有所述阳极。所述阳极基于一种通过不需要溶剂挥发步骤、熔体加工制得的聚合物组合物，这是一种由活性物质与添加剂之间热化合的产物，所述添加剂包括聚合物粘合剂以及导电填料。根据本发明，所述粘合剂基于至少一种交联弹性体，所述添加剂还包括至少一种可用于电解液溶剂中的非挥发性有机化合物，所述组合物优选地含有的活性物质的质量分数大于或等于85%。

摘要： 本发明涉及锂离子电池设计领域，公开了一种锂离子电池组及锂离子电池组中单体电池的焊接方法。锂离子电池组包括通过极耳的焊接而串联或并联连接在一起的复数个单体电池；其中，任意两个单体电池的焊接连接的第一极耳与第二极耳的焊接方法，包括：在第一极耳、第二极耳的水平弯折段的背面垫一刚性板，刚性板与第一极耳、第二极耳的背面均平面接触，其中第一极耳、第二极耳水平相对并且留有预定的间隙；在第一极耳、第二极耳间隙处刚性板的顶面进行锡焊，使锡条熔化，熔化的锡料覆盖在间隙，填充间隙、渗透至刚性板顶面；熔化的锡料凝固成型；采用该方法的散热效果更好，并且极耳焊接部位结构更加稳固，有利于提高锂离子电池组的导电性能。

摘要： 本发明涉及第一次充电过程(化成)之前状态下的阴极，所述阴极包含活性阴极材料和过氧化锂。本发明还涉及包含所述阴极的锂电池组或电化学电池，用于化成锂电池组和锂离子电池组的方法，所述锂电池组和锂离子电池组具有包含活性阴极材料的阴极、隔膜、包含活性阳极材料的阳极和电解质，其中在化成的电池完全放电之后，活性阴极材料具有与化成之前几乎相同的锂含量。

摘要： 本发明涉及一种可用在锂离子电池组的电池中的阳极，包括一种基于锂盐和一种非水溶剂的电解液，涉及制造所述阳极的方法，以及涉及一种含有一个或多个电池的锂离子电池组，所述电池装配有所述阳极。所述阳极基于一种通过不需要溶剂挥发步骤、熔体加工制得的聚合物组合物，这是一种由活性物质与添加剂之间热化合的产物，所述添加剂包括聚合物粘合剂以及导电填料。根据本发明，所述粘合剂基于至少一种交联弹性体，所述添加剂还包括至少一种可用于电解液溶剂中的非挥发性有机化合物，所述组合物优选地含有的活性物质的质量分数大于或等于85%。

摘要： 本发明涉及锂离子电池设计领域，公开了一种锂离子电池组及锂离子电池组中单体电池的焊接方法。锂离子电池组包括通过极耳的焊接而串联或并联连接在一起的复数个单体电池；其中，任意两个单体电池的焊接连接的第一极耳与第二极耳的焊接方法，包括：在第一极耳、第二极耳的水平弯折段的背面垫一刚性板，刚性板与第一极耳、第二极耳的背面均平面接触，其中第一极耳、第二极耳水平相对并且留有预定的间隙；在第一极耳、第二极耳间隙处刚性板的顶面进行锡焊，使锡条熔化，熔化的锡料覆盖在间隙，填充间隙、渗透至刚性板顶面；熔化的锡料凝固成型；采用该方法的散热效果更好，并且极耳焊接部位结构更加稳固，有利于提高锂离子电池组的导电性能。

摘要： 本实用新型公开一种锂离子电池组模组盒、锂离子电池组及锂离子电池包，其中，所述锂离子电池组模组盒包括盒体，所述盒体具有上端开口的容纳腔，所述容纳腔用以容置锂离子电池，所述盒体包括用以围设形成所述容纳腔的多个围板结构，至少一所述围板结构为换热结构，所述换热结构的内部具有换热通道，所述换热通道内流通有换热液，所述换热结构用以通过所述换热液将所述容纳腔空间的热量交换至所述盒体的外侧。减少了热量传递的介质，实现了热量的无缝传递，提高热交换的效率，方便对锂离子电池组进行热管理。