锂电池的循环性能要什么原理吗,锂电池性能循环的原理有哪些呢、
电池工况循环方式采用北京市公交车环线市区工况模型(如图1):该模型包括环线路和市区一般道路两段,环线路段为二、三、四环,分为三个阶段,且分别有加速、匀速、减速、怠速等;整个工况循环共220s。根据纯电动车功率分配及车辆受力分析,可以计算得到电池的放电功率和回馈功率,在选定车型及电池组合情况下,可得到单体电池的行驶工况功率输入/输出曲线,如图2所示。
表1为工况循环试验安排。试验温度分别为25℃(常温)和45℃(高温),常温模拟工况功率等级100%的试验所用电池标记为ND1,高温模拟工况功率等级100%,200%和300%的试验所用电池分别标记为AD4、AD5、AD6。试验程序为:(1)首先将电池在(25±2)℃环境下充电。充电采用CC/CV方式,恒流充电电流为1.60A(0.5C),恒流充电截止电压为3.85V,恒压充电截止电流为0.32A(0.1C),电池3h率额定容量为3.2A·h;(2)分别在常温和高温下开始循环,充电回馈抵消部分能量消耗,循环放电深度为80%,每次充电可以完成113次以上循环;(3)重复(1)~(2)步骤;(4)当电压低于2.00V或高于4.00V时循环终止。在一定的循环间隔期内测试电池的参考性能(RPTs),用以表征循环后电池性能衰减情况。根据不同试验,温度间隔期分别定为20和10d。RPTs测试主要包括容量、直流内阻、交流内阻等。直流内阻采用美国先进电池联盟USABC的《ElectricVehicleBatteryTestProceduresManual》中提到的方法,交流内阻为1kHz内阻值。
模拟工况100%功率等级的一个对应相应车型行驶1.1~1.2km。
本文研究对象为某动力电池公司提供的磷酸铁锂动力电池,正极为磷酸铁锂,负极为天然石墨,电解质溶液为1.1mol/L的LiPF6/EC+DMC+DEC。
循环后将电池在干燥房内拆解,并在手套箱内将正负极分别组装成原理电池,通过原理电池充放电、交流阻抗等考察电池在循环过程中的失效机理。原理电池对电极为锂片,电解质溶液为1.0mol/L的LiPF6/EC+DMC。根据相关研究报告,石墨烯(Graphene)是一种由C原子经sp2电子轨道杂化后形成的蜂巢状的准二维结构,是C元素的另外一种同素异形体。与其他新材料相比,石墨烯具有众多优良的特点,如载流子迁移率高、电流密度大、强度高、导热率高、超薄超轻超硬,同时具有高性能传感器、可强化电子输送、催化剂、吸氢、双极半导体、无散热传输等功能。由于石墨烯的性能优良、功能众多而被广泛应用到锂电子电池、超级电容、导电油墨、触摸屏、软性电子、散热、涂料、传感器等领域,此外,在高频电子、环保、光电、聚合物、海水淡化、太阳能电池、燃料电池、催化剂、建筑材料等领域,也能发现石墨烯的身影。有专家预计,未来几年内,石墨烯将主要用于“导电油墨”、“防腐涂料”、“散热材料”、“锂电池”、“超级电容”等五大领域。