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锂离子电池热失控仿真研究进展 被引量：8
1
作者 常修亮 郑莉莉 +4 位作者 韦守李 张涛 陈兵 许卓 戴作强 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期2191-2199,共9页
锂离子电池作为常见的储能和动力装置在生产生活中得到了广泛应用,但其在滥用条件下会引发热失控,对其安全性的研究很有必要。热失控仿真因其独有的优势,成为研究锂离子电池热失控的重要手段。本文通过对近期文献的研究,从热失控仿真、... 锂离子电池作为常见的储能和动力装置在生产生活中得到了广泛应用,但其在滥用条件下会引发热失控,对其安全性的研究很有必要。热失控仿真因其独有的优势,成为研究锂离子电池热失控的重要手段。本文通过对近期文献的研究,从热失控仿真、热蔓延仿真以及热失控仿真的应用三个方面对热失控仿真的研究现状进行了总结。着重介绍了不同诱因(热滥用、机械滥用和电滥用)导致热失控的产热机理和仿真方法,电池组内热蔓延仿真的研究现状和如何抑制热蔓延以及对热失控预测方法的研究。当前的热失控模型已经具有较好的精确度,可以模拟出电池发生热失控时主要的放热副反应,但电池内部十分复杂,混合了化学反应和物理变化,相关参数难以测量和计算,因此锂离子电池热失控仿真还需进一步研究。 展开更多
关键词 锂离子电池 热失控 仿真 热滥用
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固态电池复合电解质研究综述 被引量：7
2
作者 许卓 郑莉莉 +4 位作者 陈兵 张涛 常修亮 韦守李 戴作强 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期2117-2126,共10页
目前单一的无机固态电解质、聚合物固态电解质分别存在着离子电导率低、产生枝晶、界面不稳定等各种问题,无法满足全固态锂金属电池的性能要求。有机聚合物电解质和无机电解质复合形成的复合固态电解质能够不同程度地增强电导率、抑制... 目前单一的无机固态电解质、聚合物固态电解质分别存在着离子电导率低、产生枝晶、界面不稳定等各种问题,无法满足全固态锂金属电池的性能要求。有机聚合物电解质和无机电解质复合形成的复合固态电解质能够不同程度地增强电导率、抑制枝晶产生、提高机械强度、提高界面稳定性以及兼容性等,得到了广泛关注与研究。本文综述了复合固态电解质在提高锂离子电导率、抑制锂枝晶、提高电化学稳定性三个重要方面的改进方向、措施,并展望复合固态电池的发展方向,为复合固态电池的发展和应用提供借鉴。 展开更多
关键词 复合电解质 离子电导率 锂枝晶抑制 电化学稳定性
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PEMFC金属双极板氮化物涂层的研究进展 被引量：1
3
作者 侯强强 李希超 +5 位作者 孙贤伟 赵经香 韦守李 李硕 戴作强 郑莉莉 《材料热处理学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期11-21,共11页
质子交换膜燃料电池(PEMFC)金属双极板具有机械强度高、易加工、成本低等优势,但其在PEMFC的酸性环境中容易被腐蚀,从而会对其寿命及导电性产生不利的影响。通过采用氮化物涂层改性的双极板表面结构会变得更加致密,能够提高基体的耐腐... 质子交换膜燃料电池(PEMFC)金属双极板具有机械强度高、易加工、成本低等优势,但其在PEMFC的酸性环境中容易被腐蚀,从而会对其寿命及导电性产生不利的影响。通过采用氮化物涂层改性的双极板表面结构会变得更加致密,能够提高基体的耐腐蚀性能,从而提高燃料电池的工作寿命。本文从氮化物涂层的种类出发,回顾了近年来氮化物涂层的研究进展。然后介绍了涂层常见的制备方法,同时对其原理进行了分析,对不同的方法制备出的氮化物涂层进行了分析对比。随后总结了不同种类涂层的特点及存在的问题,对不同种类的涂层的耐腐蚀性能进行了比较。最后指出了氮化物涂层存在的问题,并对其未来的发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 质子交换膜燃料电池 双极板 氮化物涂层 腐蚀 导电性
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软包磷酸铁锂电池高温浮充后的电化学性能
4
作者 韦守李 尹涛 +5 位作者 贾隆舟 常修亮 王敬豪 戴作强 李希超 郑莉莉 《电气工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期297-306,共10页
磷酸铁锂电池因其较好的安全性在储能领域中备受关注。浮充电是一种对电池进行能量补充的常用充电方式,研究不同浮充条件对电池性能的影响显得尤为重要。以额定容量21 A·h的软包磷酸铁锂电池为试验对象,进行高温(50℃)浮充试验,探... 磷酸铁锂电池因其较好的安全性在储能领域中备受关注。浮充电是一种对电池进行能量补充的常用充电方式,研究不同浮充条件对电池性能的影响显得尤为重要。以额定容量21 A·h的软包磷酸铁锂电池为试验对象,进行高温(50℃)浮充试验,探究高温下不同浮充电压(3.40 V、3.65 V、3.85 V)对电池容量、放电倍率性能、温度场分布和混合功率脉冲特性等性能的影响。结果发现,浮充后电池容量保持率急剧衰减,60天后的容量保持率均低于80%,并随着浮充电压升高,其容量保持率加剧递减,高温下浮充电压差异带来的影响明显增大。高温浮充后电池活性材料和活性锂离子损失严重,界面反应动力学受到阻碍,电池内阻明显增加,且电池放电脉冲功率能力减小,这些老化随浮充电压的升高而加快。温度场分布研究表明,高温浮充后电池放电时最高温度出现在正极极耳处,同时电池放电倍率能力在浮充后明显衰减,并随倍率增大放电容量缩减,且对应点温升明显加剧。由于电池高温浮充后会出现的老化和温升现象,因此电池在使用中应当避免长期高温浮充。本文为磷酸铁锂储能电池的浮充策略提供一定的参考依据。 展开更多
关键词 浮充电 磷酸铁锂电池 不同电压 电化学性能
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过充循环老化电池产热特性 被引量：2
5
作者 常修亮 李希超 +4 位作者 贾隆舟 韦守李 王敬豪 戴作强 郑莉莉 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期685-697,共13页
锂离子电池凭借其良好的性能,在新能源汽车的发展过程中备受青睐,但电池成组后因为电池的不一致性等原因会造成部分电池出现过充电现象,长期循环会影响电池的性能和寿命。本工作对某锂离子电池分别进行了4.3 V、4.4 V和4.5 V的过充循环... 锂离子电池凭借其良好的性能,在新能源汽车的发展过程中备受青睐,但电池成组后因为电池的不一致性等原因会造成部分电池出现过充电现象,长期循环会影响电池的性能和寿命。本工作对某锂离子电池分别进行了4.3 V、4.4 V和4.5 V的过充循环试验,通过对新电池及过充循环后的电池进行开路电压温度系数测试、混合功率脉冲测试和等温量热测试获得了电池的熵热系数、等效直流内阻和产热功率及产热量,并利用Bernadi产热模型计算了电池的可逆热和不可逆热,综合分析过充循环对电池充放电产热特性的影响。结果表明,高的过充电压对电池性能影响更加明显,与新电池相比,4.3 V、4.4 V过充循环后的电池内阻增加并不明显,4.5 V过充循环后电池内阻最大增加了42.41%;过充循环后的电池熵热系数曲线波动更加明显且幅度随着循环电压的增大而增大;相比于放电,过充循环对电池的充电产热特性影响更明显;在电池产热的热源中,过充循环会先对可逆热产生影响,且随着过充电压的升高,可逆热占比呈现出增大的趋势。 展开更多
关键词 锂离子电池 过充循环 等效直流内阻 熵热系数 电池产热
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固体氧化物燃料电池双极板材料发展综述 被引量：2
6
作者 韦守李 李希超 +5 位作者 常修亮 陈兵 许卓 张涛 郑莉莉 戴作强 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1943-1951,共9页
固体氧化物燃料电池(SOFC)作为第三代燃料电池,以其能量转换效率高、燃料适用范围广、对环境友好、全固态等诸多优势而备受关注。双极板(又称连接体)作为固体氧化物燃料电池的重要组成部分之一,在SOFC电池堆中起到串并联单体电池并隔绝... 固体氧化物燃料电池(SOFC)作为第三代燃料电池,以其能量转换效率高、燃料适用范围广、对环境友好、全固态等诸多优势而备受关注。双极板(又称连接体)作为固体氧化物燃料电池的重要组成部分之一,在SOFC电池堆中起到串并联单体电池并隔绝燃料气体与空气的作用,对电池性能及商用成本有很大影响。不同材料的双极板存在不同的性能问题,主要都集中在导电性能、抗氧化性能、化学稳定性及热膨胀系数是否匹配等方面。本文综述了传统陶瓷材料、合金材料、新型陶瓷材料、复合材料双极板的发展历程及最新研究进展,并着重介绍了组分优化设计及表面改性(涂覆活性氧化物涂层、稀土钙钛矿涂层及尖晶石涂层等)两种方式对于合金材料抑制镉元素向外扩散的能力、抗氧化性及导电性的改善。综合分析表明,通过组分优化设计和表面改性弥补合金作为双极板材料的性能缺陷,尝试制备新型陶瓷材料或复合材料等途径,有望获得高性能、低成本的双极板材料,从而实现SOFC的大规模商业化应用。 展开更多
关键词 固体氧化物燃料电池 双极板 合金 涂层
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