热-电耦合老化路径下动力电池的衰减机理研究

发布时间：2024-02-03 19:17

　　能源短缺、环境污染和气候变暖是全球汽车产业面对的共同挑战。随着科学技术的不断进步,新能源汽车已经成为21世纪汽车工业发展的热点。新能源汽车的发展带动了动力电池产业的发展,但目前动力电池的使用仍然受到老化问题的影响。面对复杂的实际运行环境,电池的老化衰退会加剧,这使得动力电池的使用寿命受到了很大影响。因此,有必要对动力电池的老化行为与衰减机理进行研究。影响老化路径的因素有许多,如温度、充电电流倍率、截止电压、DOD等。现实情况往往是多种因素的耦合。本文以某圆柱型5Ah磷酸铁锂动力电池作为研究对象,选取了温度与电流倍率的耦合情况来构成电池的老化路径。在设定好的老化路径下,本文对研究对象进行循环实验和定期的性能测试实验以及EIS实验。随后,本文建立了以Arrhenius公式和幂函数为基础的半经验寿命模型;结合EIS结果说明了电池老化过程中的动力学特性变化情况;通过充电电压曲线以及循环过程的PDF曲线分析了电池储能特性的变化情况;通过小倍率PDF峰及不可逆锂镀层能量变化,对动力电池的老化机理进行了研究。实验结果表明,远离常温的和大倍率的循环条件都会加速电池的容量衰退。本文建立的半经验老化模型对...

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【部分图文】：

图１－１库伦效率和充电倍率的关系示意图??Ｆｉｇ．?１－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｃｏｕｌｏｍｂｉｃ?ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ?ｖｅｒｓｕｓ?ｃｈａｒｇｅ?ｒａｔｅ??

）??０－９８５－丨?取决于充电倍率的ＣＥ?（锂钱层）?－??ｇ?／?／??预测的ＣＥ（寄生反应和锂镀层）??嫌?〇．９８丨广厂一；?＇￣‘？）＿■，．—???—?１?＇￣—＾??／／／／?＼?）??０．９９２?－．?／／／??３０°Ｃ??＼－??，ｌ?ｆ?／?／??４０°Ｃ??....

图１－２文献［３４］中应用ＤＶ曲线的析锂分析实例??Ｆｉｇ．?１－２?Ｅｘａｍｐｌｅ?ｏｆ?ｌｉｔｈｉｕｍ?ｐｌａｔｉｎｇ?ａｎａｌｙｓｉｓ?ｕｓｉｎｇ?ＤＶ?ｃｕｒｖｅ?ｉｎ?［３４］??－５－??

压平台。这个电压平台对应着锂镀层??的氧化反应。锂镀层的氧化优先于放电时负极电位上升过程中锂从碳负极的脱??出，因为锂镀层具有比锂化后的碳负极更低的对锂平衡电位［３３］。？６位１等［３４］对不??同ＳＯＣ下锂镀层氧化时产生的电压平台进行了?ＤＶ分析，认为氧化的是锂镀层??的可逆部....

图１－３?ＲＣ等效电路模型??

?第１章绪．论???获取ＳＯＣ。应用于带载电池的ｎ阶ＲＣ模型如图ｌ－３（ｂ）所示，其中电压源用来??表不ＯＣＶ。??ＥＭＦ?Ｒ?ＥＭＦ?Ｒ??、ｊ?ｖ—？??Ｚｒｃ?Ｚａｒｃ??ａ）恒相位元件替换电容的一阶ＲＣ等效电路模型??ＯＣＶｆＳＯＣ、?Ｒｊ?（ＳＯＣ）?Ｒｎ（ＳＯＣ）??....

图２－１磷酸铁锂电池工作原理??Ｆｉｇ．?２－１?Ｗｏｒｋｉｎｇ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?ｌｉｔｈｉｕｍ?ｉｒｏｎ?ｐｈｏｓｐｈａｔｅ?ｂａｔｔｅｒｙ??

?哈尔滨理工大学工程硕士学位论文???第２章锂离子动力电池老化机制及外特性分析方法??前文对锂离子电池老化机理及容量估计模型的研宄现状做了详细介绍。本??章主要介绍锂离子动力电池的工作原理，并对其老化机制作出总结，同时介绍??其老化机理的研究分析方法，为后文提供分析思路、手段和工....

本文编号：3894540