分段配组法在磷酸铁锂电池上的应用研究

发布时间：2017-03-19 00:00

  本文关键词：分段配组法在磷酸铁锂电池上的应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：由于环境污染的加剧及全球性的能源危机,以锂电池为动力源的新能源电动汽车将会越来越普及。电动汽车对动力源的功率和能量都有较高的要求,单体电池需经过相应的组合后才能提供较大的功率和能量。而进行组合的多个单体电池在性能参数方面会存在着一些差别,这种差别在其循环使用过程中将逐渐增大,最终将会导致电池组的失效。因此,将性能一致的电池筛选出来,得到一致性好的电池组是十分必要的。目前,单参数配组法、多参数配组法、充放电特性曲线配组法在实际应用中较多。单参数配组法由于筛选依据单一,考虑方面不全,难以在实际中广泛应用;多参数配组法所提取的特征项比单参数配组法增多,其配组优势很明显,但因为没有考虑电池工作过程中参数的变化,不能将电池间的本质区别呈现出来;多个参数配组和充放电曲线配组两种配组方法的结合使用也可反映电池的动态特性,但此方法过程较复杂,不适用于实际生产。因此,本论文在现有电池配组方法的基础上,提出了一种分段筛选配组法。本论文考察了由华锂能源生产的磷酸铁锂电池HL-LFP-100Ah和HL-LFP-50Ah的充放电特性,研究了其SOC(荷电状态,State of Char ge)和电压、直流内阻的关系,最终得出了一套筛选配组方法:分段筛选配组法,该方法是将电池按照其SOC区间分段,一共分为三段:0%~20%SOC区间、20%~80%SOC区间、80%~100%SOC区间;基于锂电池在每一个SOC段都有不同的直流内阻、电压等特性,对每一段分别进行考察。本论文研究了三段SOC中的5个参数:1、放电至20%SOC时的直流内阻,测试直流内阻使用的电流为3C。2、放电至结束,放电末端的电压极差。放电结束前的电流为1C3、充电或放电到50%SOC时刻的直流内阻。4、充电至80%SOC时刻的直流内阻,直流内阻测试电流3C。5、充电至结束,充电末端的电压极差,充电方式为恒流充电,电流1C。由上面5个参数筛选配组的电池组,有很好的一致性,电池组中的每一个电池的性能都可以得到良好的发挥,电池组的整体性能和循环寿命都有不同程度的提高。
【关键词】：锂电池 充放电特性 分段SOC 筛选配组 直流内阻
【学位授予单位】：厦门理工学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM912
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 引言8-13
• 1.1 研究背景8-11
• 1.1.1 锂离子电池在电动汽车上的应用现状9-10
• 1.1.2 锂离子动力电池筛选配组方法现状10-11
• 1.2 课题研究的意义与内容11-12
• 1.3 本章小结12-13
• 第二章 实验设备、材料与技术13-17
• 2.1 实验材料及设备13-16
• 2.1.1 电池13
• 2.1.2 单体电池测试设备13-14
• 2.1.3 电池组充放电设备14-15
• 2.1.4 温度采集辅助设备15-16
• 2.2 实验技术16-17
• 第三章 电流及温度对单体电池充放电特性的影响研究17-27
• 3.1 引言17-18
• 3.2 电池国标检测18-19
• 3.3 大电流对电池充放电的影响19-23
• 3.3.1 大电流对电池充电的影响19-21
• 3.3.2 大电流对电池放电的影响21-23
• 3.4 温度对电池放电的影响23-25
• 3.5 本章小结25-27
• 第四章 对串联电池组筛选配组的研究27-52
• 4.1 引言27-30
• 4.1.1 充放电电压的不一致性27-29
• 4.1.2 容量的不一致性29-30
• 4.1.3 内阻的不一致性30
• 4.2 单体电池的筛选30-32
• 4.3 直流内阻与电池SOC、电压的关系32-38
• 4.3.1 现在直流内阻的测试方法33-34
• 4.3.2 温度对电池内阻的影响34-38
• 4.4 分段筛选配组38-49
• 4.4.1 SOC在 0～20%区间38-44
• 4.4.2 SOC在 80%～100%区间44-46
• 4.4.3 SOC在 20%～80%区间46-49
• 4.5 分段筛选配组法实际应用测试49-50
• 4.6 本章小结50-52
• 总结52-53
• 参考文献53-56
• 致谢56-57
• 个人简历57

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8 石伟宏;武亚波;;磷酸铁锂电池在移动基站中的应用[J];电信技术;2010年12期

9 马猛;;海霸磷酸铁锂电池在移动基站的应用[J];通信世界;2010年45期

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1 谢晓华;张建;李佳;刘浩涵;夏保佳;;磷酸铁锂电池低温性能的研究[A];第二十八届全国化学与物理电源学术年会论文集[C];2009年

2 康彩云;张乐;张方建;张瑜;;磷酸铁锂电池在移动通信系统中的应用研究[A];通信电源新技术论坛2011通信电源学术研讨会论文集[C];2011年

3 李志华;唐志雄;;通信用磷酸铁锂电池的节能减排应用[A];通信电源新技术论坛2011通信电源学术研讨会论文集[C];2011年

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6 户龙辉;李欣然;尹丽;胡京;胡臻;吕超贤;;磷酸铁锂电池储能系统建模及其并网研究[A];第七届中国高校电力电子与电力传动学术年会论文集[C];2013年

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9 吕明海;晏玮;;浅谈铁锂电池基站节能减排应用思路[A];2012年中国通信能源会议论文集[C];2012年

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1 立冬;动力新秀——磷酸铁锂电池[N];中国有色金属报;2008年

2 SSIPEX-Agilent汽车电子测试 联合实验室 唐立　王萍萍 中科院上海信息技术与微系统研究所 方娜;磷酸铁锂电池专利争夺激烈 国内企业应加快布局[N];中国电子报;2009年

3 ;邹城与香港洪桥公司磷酸铁锂电池项目签约[N];济宁日报;2010年

4 记者 祁安;实联在淮投资磷酸铁锂电池项目[N];淮安日报;2012年

5 ;陈卫:我们自己齐心合力就能把混合动力做好。[N];机电商报;2009年

6 记者刘其丕;天津力神磷酸铁锂电池首次实现批量出口[N];中国有色金属报;2010年

7 美国专利律师 蔡茫茫　本报驻美国记者 毛黎 供稿;磷酸铁锂电池及其专利之争[N];科技日报;2010年

8 丛林;我磷酸铁锂电池打破国外壁垒[N];中国化工报;2011年

9 本报记者 贾晓涛;通信用磷酸铁锂电池：等待电动汽车[N];通信产业报;2011年

10 CNE记者 赵坤;磷酸铁锂电池将逐步进入通信行业[N];中国电力报;2011年

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