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    2019年, 第8卷, 第1期 刊出日期:2019-01-01 上一期    下一期
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    特约文章
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    2019 (1):  0-0. 
    摘要 ( 72 )   PDF(3414KB) ( 97 )  
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    特约评述
    微分电化学质谱:研究锂离子电池的一项关键技术
    赵志伟, 彭章泉
    2019 (1):  1-13.  doi: 10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0131
    摘要 ( 392 )   PDF(14775KB) ( 708 )  
    锂离子电池的安全性问题在很大程度上限制了其在纯电动汽车、规模储能等领域的广泛应用。电池材料|电解质界面副反应所产生的可燃性气体是锂离子电池安全隐患的首要原因。微分电化学质谱是解析锂离子电池产气副反应机制的强有力研究技术。本文综述了微分电化学质谱的发展历程、工作原理、技术要点及其在锂离子电池安全性研究中的应用,并展望了微分电化学质谱在储能领域的机遇、挑战和策略。
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    热点点评
    锂电池百篇论文点评(2018.10.1-2018.11.30)
    武怿达, 赵俊年, 詹元杰, 金周, 张华, 起文斌, 田丰, 俞海龙, 贲留斌, 刘燕燕, 黄学杰
    2019 (1):  14-25.  doi: 10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0244
    摘要 ( 238 )   PDF(14180KB) ( 733 )  
    该文是一篇近两个月的锂电池文献评述,以"lithium"和"batter*"为关键词检索了Web of Science从2018年10月1日至2018年11月30日上线的锂电池研究论文,共有4397篇,选择其中100篇加以评论。正极材料主要研究了层状材料的结构演变及表面包覆对层状和尖晶石材料循环寿命的影响。金属锂负极的研究主要分析表面层覆盖对循环性能的影响,固态电解质、锂空电池、锂硫电池也有多篇,全固态电池的研究论文包括结构设计和界面改性。理论模拟工作包括材料体相、界面结构和输运性质,除了以材料为主的研究之外,针对电池的原位分析、电池模型的研究论文也有多篇。
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    研究及进展
    钙金属电池的研究进展
    杨武海, 赵井文, 王存国, 崔光磊
    2019 (1):  26-31.  doi: 10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0150
    摘要 ( 217 )   PDF(7091KB) ( 247 )  
    多价电池的发展为解决目前锂离子电池安全性差、成本高及能量密度低的瓶颈提供了机会。相比于锌和镁,钙不仅储量大,而且氧化还原电势(-2.87 V)及密度更低;然而,钙金属电池相比其它多价电池得到的关注依然较少,主要原因在于非质子电解液中钙金属表面形成的钝化层无法有效传导Ca2+,进而导致相应的沉积过程难以实现;同时,稳定的储钙电极材料的研究也成为钙金属电池进一步发展的另一挑战。本文对金属钙及其合金负极在不同电解液中的电化学行为、嵌入类型(普鲁士蓝类、氧化钒等)及转换类型(钙氧电池、钙硫电池)等所涉及到的钙金属电池正极材料的研究进展进行详细综述。
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    高压输电系统电磁能量收集与存储技术综述
    郭屾, 王鹏, 张冀川, 栾文鹏, 于杰, 何志祝
    2019 (1):  32-46.  doi: 10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0125
    摘要 ( 174 )   PDF(13843KB) ( 113 )  
    稳定、可靠的电源供给是高压输电系统在线监测设备有效运行的关键。本文主要从能量收集与存储方面综述了输电线在线监控终端的电源供给技术现状,重点评述了被测系统内部取电、外部取电及多种方式组合取电,以及基于电池和超级电容器储能技术在高压输电系统在线监测方面的应用,并梳理了这些技术方案的优势以及亟待解决的问题。在此基础上,进一步探讨了在线监测系统供电方式的前景及未来的发展趋势。
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    碳纤维基柔性超级电容器电极材料的应用进展
    刘永坤, 姚菊明, 卢秋玲, 黄铮, 江国华
    2019 (1):  47-57.  doi: 10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0114
    摘要 ( 233 )   PDF(12818KB) ( 354 )  
    目前,环境友好的清洁能源的开发和设计是能源领域的研究重点。超级电容器是一种新型的储能器件,具有快速充放电的特点,在储能领域有很好的应用潜力。但是能量密度的不足,在一定程度上限制超级电容器的发展。另一方面,柔性电子器件的兴起要求储能器件必须也具备柔性的特质。因此,如何开发一个高能量密度,又同时保有高功率密度、长循环寿命特性的柔性超级电容器是研究人员致力解决的问题。目前常用的方法是将具有高理论比电容的赝电容材料和碳纤维柔性基底结合。本文结合本课题组在碳纤维基柔性超级电容器方面的探索,简单介绍超级电容器的存储机理和系统分类,综述了碳纤维基柔性超级电容器的研究情况和相应的柔性电极的制备方法。最后,讨论了碳纤维基柔性超级电容器在实际应用中的相关前景和挑战。
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    锂离子电池模型研究综述
    杨杰, 王婷, 杜春雨, 闵凡奇, 吕桃林, 张熠霄, 晏莉琴, 解晶莹, 尹鸽平
    2019 (1):  58-64.  doi: 10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0143
    摘要 ( 270 )   PDF(5765KB) ( 632 )  
    简述了锂离子电池等效电路模型和电化学模型的研究进展。由于具有耗时短、技术开发效率高等优点,仿真模型被广泛应用于锂离子电池衰减机制分析、状态诊断及寿命预测。锂离子电池仿真模型主要包括等效电路模型和电化学机理模型。等效电路模型主要应用于锂离子电池荷电状态诊断。电化学机理模型主要应用于锂离子电池衰减机制分析和健康状态诊断,并为寿命预测提供技术支持。等效电路模型的结构过于单一,在锂离子电池寿命后期适用性降低。电化学机理模型结构复杂,计算量大,在线性应用能力较差。总结了现阶段常用的锂离子电池等效电路模型和电化学模型的建模原理及模型结构,阐述了每种模型在电池研究中的具体应用,并分析了其各自的优势及局限性。通过以上分析,并结合最新的建模理论,对建立具有高精度、高适用性锂离子电池仿真模型的研究方向进行了展望。
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    全钒液流电池电极研究进展
    苏秀丽, 杨霖霖, 周禹, 林友斌, 余姝媛
    2019 (1):  65-74.  doi: 10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0176
    摘要 ( 199 )   PDF(10823KB) ( 256 )  
    本文介绍了钒液流电池电极材料的研究现状。详细介绍了电极种类、电极材料的改性途径、改性效果,并对电极的老化机制进行了分析。全钒液流电池(VFB)电极材料改性的方法主要包括增加电极催化活性和增大电极电化学反应面积两种方式。通过对电极进行热处理、酸处理,可以改变电极表面结构,提高电极催化活性,从而提高电极反应可逆性。通过在电极表面生长碳纳米管或者负载石墨烯、氧化铱等而制备的复合电极材料,以及采用天然废弃物制备的多孔碳电极,可以达到同时提高电极表面催化活性和增大电极电化学反应面积的效果。还可以通过制备电极和双极板复合一体化电极,降低电池的接触电阻,减小电池极化。而电极的化学降解及电化学降解对于电极的寿命会产生影响,而且对电池负极的影响比正极更加明显。最后,总结了VFB电极材料的现状并展望了未来研究发展的方向。
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    原子力显微镜在锂离子电池研究中的应用
    高翔, 朱紫瑞
    2019 (1):  75-82.  doi: 10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0189
    摘要 ( 156 )   PDF(7715KB) ( 266 )  
    锂离子电池由于具有高能量密度、高循环寿命、安全等诸多优点,是现代生活中最受欢迎的便携式电源,有着广阔的应用前景。为了充分发挥锂离子电池的潜力,推进其实用化进程,需要深入研究电极反应历程。作为锂离子电池研究的得力助手,原子力显微镜(AFM)能通过其针尖原子与电极表面原子之间的相互作用,实时检测电极表面的微观形貌,在纳米尺度上提供电极表面的物理化学信息,为电极材料和电解液的优化改性提供实验依据。本文综述了AFM在锂离子电池研究中的最新应用进展,包括电化学反应条件下电极材料的形貌变化、纳米力学性能和电学性能等,说明AFM将会进一步推动锂离子电池的研究进展。
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    分布式热电联产系统装机容量及运行策略分析
    张健, 徐玉杰, 李斌, 陈海生, 纪律, 郭丛
    2019 (1):  83-91.  doi: 10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0190
    摘要 ( 163 )   PDF(9870KB) ( 205 )  
    分布式热电联产系统是一种临近用户的先进能源系统,系统构型、装机容量和运行策略的选择对系统节能性、环保性和经济性有重要影响。本研究以某办公大楼为对象,根据其全年实时运行数据,分析了其热电负荷特征;同时,为该办公楼构建了分别以微燃机和内燃机为动力单元的两种不同CHP系统构型方案,建立了相应的变工况能量平衡模型。进一步探讨了系统在以热定电与以电定热、变工况运行与额定运行、有储热与无储热、24 h连续运行与早起晚停等不同运行策略下动力机组装机容量对该办公楼经济性、节能性和环保性的影响规律。同时运用多目标评价指标来对系统不同装机容量和运行策略下的收益综合评估,并引入了混沌粒子群优化算法来找到系统最大的综合收益,结果表明,该办公楼应用CHP系统后全年的经济性、节能性和环保性较传统的单一功能模式分别提高了22.85%、17.45%、25.06%。
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    掺月桂酸-硬脂酸/膨胀蛭石复合相变材料建筑砂浆的制备和性能表征
    周卫兵, 韦钧, 李康, 朱教群, 程晓敏
    2019 (1):  92-97.  doi: 10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0126
    摘要 ( 154 )   PDF(7168KB) ( 131 )  
    以改性膨胀蛭石为吸附材料,以月桂酸和硬脂酸为相变材料,通过熔融共混法与真空吸附法制备定型复合相变材料,然后将其掺入砂浆中制备得到蓄热砂浆。结果表明:复合相变材料经过1000次循环后相变焓为167.6 kJ/kg,变化率仅为3.6%,热稳定性良好,无渗漏现象,掺入30%体积含量复合相变材料的砂浆28 d强度为9.2 MPa。掺有该定型相变材料的蓄热砂浆具有优异的热力学性能,完全可以应用于建筑物围护结构来调节室内温度。
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    基于直线电机的虚拟抽水蓄能系统运行控制策略
    傅昊, 姜彤, 崔岩, 权超
    2019 (1):  98-107.  doi: 10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0197
    摘要 ( 117 )   PDF(8700KB) ( 115 )  
    储能技术是智能电网的关键技术之一,对新能源大规模并网消纳、实现"两个替代"、完成能源结构转型具有重要意义。根据热力学原理分析,等温压缩空气储能技术在理论上具有更高的效率,因此提出了基于等温压缩空气储能原理的虚拟抽水蓄能系统,以及适用于该系统稳定运行的恒功率运行控制策略和适用于电力系统对储能电站功率可调控需求的功率调整运行控制策略,采用基于SVPWM的磁场定向矢量控制方法,借助MATLAB/SIMULINK平台,研究其基于直线电机的系统运行控制策略,通过仿真验证控制策略的可行性。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    石蜡/膨胀石墨复合相变储热单元的放热性能
    张佳利, 丁宇, 曲丽洁, 何正斌, 伊松林
    2019 (1):  108-115.  doi: 10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0089
    摘要 ( 233 )   PDF(8780KB) ( 198 )  
    本工作对石蜡(PA)及石蜡/膨胀石墨(97% PA/3% EG和95% PA/5% EG)复合相变储热材料的热性能进行了探究,考察了不同直径储热单元在干燥介质温度为25℃,风速为0.8 m/s条件下的放热性能。结果表明,在石蜡中添加膨胀石墨后,复合材料导热系数较纯石蜡分别提高了178.10%和214.30%,可以有效改善石蜡的导热性能,缩短放热时间;储热单元直径对放热性能有显著影响,随着石蜡相变储热单元直径的增大,放热时间线性增加;膨胀石墨的添加可以明显缩短放热时间,随膨胀石墨含量的增加,相同直径储热单元的放热时间逐渐缩短;膨胀石墨对储热单元放热性能的改善效果随直径变化而不同,在一定范围内随储热单元直径的增大而效果逐渐显著,达到极值后随直径的增大效果逐渐减弱,本实验条件下,最优储热单元直径在35~50 mm之间。结合实际生产需求,最优直径为35 mm。
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    高容量高倍率的氮掺杂二次粒子石墨负极材料
    李荣辉, 闫伟, 吴晓强, 樊沁娜
    2019 (1):  116-122.  doi: 10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0122
    摘要 ( 167 )   PDF(6266KB) ( 232 )  
    本研究采用低成本易量产的方法制备了二次粒子黏接的石墨负极材料,并对其进行了氮掺杂,制备出具备高比容量和高倍率特性的锂离子电池负极材料。在扣式电池测试中,该材料表现出359.8 mA·h/g的可逆容量,组装的软包装全电池最小比能量可达230 W·h/kg,体积能量密度可达650 W·h/L。该软包装电池具备良好的3 C快速充电能力,充电容量可以在10 min内达到额定容量的51%,30 min即可充满电量,表现出极好的快速充电特性。在室温下进行3 C倍率充电和1 C倍率放电的循环测试中,循环1000次循环后容量保持率依然超过88%的初始容量,循环厚度膨胀率为10.1%,可满足大多数电子设备和电动汽车的需求。
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    碳负极黏结剂对于动力锂离子电池性能的影响
    高蕾, 程广玉, 顾洪汇, 王可
    2019 (1):  123-129.  doi: 10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0146
    摘要 ( 201 )   PDF(4855KB) ( 313 )  
    本文研究了油性体系的聚偏氟乙烯(PVDF)和水溶性体系的丁苯橡胶和羧甲基纤维素钠(SBR-CMC)对于动力锂离子电池性能的影响。通过差示扫描量热法(DSC)测试了PVDF、SBR以及CMC的玻璃化转变温度,结果分别为-51.7℃、-42.18℃和-55.82℃。通过软包装试验电池,对比了两种黏结剂对于动力锂离子电池性能包括化成分容、大倍率放电、低温放电以及循环性能等的影响。结果发现,两种黏结剂体系的试验电池在常温下的容量发挥、功率性能以及循环寿命没有明显区别,但是在低温(-40℃)的放电性能的差别较大,并且随着放电电流加大,这种差别会进一步增大。分别在20℃和-40℃下以0.5 C放电、在-40℃下1 C放电,水性黏结剂体系电池与油性体系电池放电容量比分别为1.004、0.706和0.589。
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    N、B共掺杂MXene复合材料的制备及其电化学性能研究
    孙贺雷, 李云飞, 易荣华, 王若冲, 周爱军, 孙义民
    2019 (1):  130-137.  doi: 10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0149
    摘要 ( 152 )   PDF(10442KB) ( 139 )  
    通过对Ti3AlC2 MAX相陶瓷粉进行刻蚀、插层、超声处理,制备出片状Ti3C2Tx MXene。以离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐作为杂原子掺杂的氮源和硼源,通过不同温度热处理,得到新型的N、B掺杂MXene(N,B-Ti3C2Tx)作为超级电容器的电极材料。考察了煅烧温度对其电容性能的影响,结果表明,最佳煅烧温度为300℃,此时电容性能得到有效提高。在扫描速率为100 mV/s时测得N,B-Ti3C2Tx-300℃的质量电容为65 F/g,是相同条件下Ti3C2Tx电容的5.5倍。EIS结果表明,N,B-Ti3C2Tx-300℃的接触电阻为0.52 Ω。循环稳定性测试表明,当电流密度为2 A/g时,充放电循环1000次后的电容保持率为84%。
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    小型冰浆机工作过程动态特性
    刘瑞见, 梁坤峰, 贾雪迎, 王林
    2019 (1):  138-145.  doi: 10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0155
    摘要 ( 111 )   PDF(7775KB) ( 117 )  
    动态冰蓄冷是储能领域中广受制冷界重视的潜热储冷技术,基于平板刮削方式设计并搭建了小型动态制备冰浆实验装置,通过测试制冰溶液的动态结晶降温曲线、不同结晶时刻的含冰率和冰晶当量直径,分析了结晶时间、载冷剂温度、添加剂种类与浓度、刮削速度等因素对冰浆制备过程动态结晶特性的影响。结果表明:刮削速度低于200 r/min,溶液结晶过冷度随刮削速度的增大而增大,冰浆的含冰率以及冰晶粒径均随结晶时间的增加而增大,在冰晶粒径较大时刮削作用引起冰晶颗粒聚并、破碎,导致冰晶粒径增大减缓甚至减小;随添加剂浓度的增大,冰浆含冰率增大速率与冰晶粒径增大量均有所减小,且强极性无机化合物对冰晶生长的抑制效果好于乙二醇等醇类化合物。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    动力电池充放电检测系统的设计与实现
    黄赛杰, 徐敏, 郑小鹿, 严晓, 黄碧雄
    2019 (1):  146-154.  doi: 10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0119
    摘要 ( 221 )   PDF(7640KB) ( 278 )  
    电动汽车的快速增长带来的动力电池安全问题日趋成为行业关注的焦点,对动力电池快速安全检测成为目前市场的需求。本工作设计了一套基于以双向逆变器为主的硬件模块和C#.NET上位机软件模块的动力电池充放电检测系统。该系统检测对象为电动汽车动力电池和梯次动力电池,其特点为快速检测和深入检测。快速性表现在两分钟内检测出电池包绝缘安全、单体一致性等问题。深入性是对单体层面的诊断,根据直流内阻检测模块得到单体OCV和直流内阻分布图从而快速对电池一致性问题做诊断。每个检测模块的数据最终生成电子检测报告,同时也保存至Excel中,用于后期进一步分析。系统运行可靠,可为在储能领域的推广应用提供一定的参考。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    基于开关磁阻电机的储能飞轮充放电控制
    朱彦波, 石朋飞, 李光军
    2019 (1):  155-161.  doi: 10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0156
    摘要 ( 168 )   PDF(4956KB) ( 102 )  
    根据开关磁阻电机的特性建立了储能飞轮的数学模型,采用Matlab/Simulink仿真分析了系统最大允许电流和电机开断角对系统控制性能的影响。设计了系统充放电控制方式,仿真结果表明,采用电流斩波与角度位置相结合的速度电流双闭环控制方式进行充电控制,采用电流斩波控制的电压电流双闭环控制方式进行放电控制,系统充放电过程具有响应速度快、稳态精度高的特点。最后通过仿真验证了开关磁阻式储能飞轮用作不间断电源的可行性。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    超级电容器用耐压电解液的调制与性能
    卢海, 李祥元, 张伟, 郝星辰, 车景锋, 杜慧玲
    2019 (1):  162-166.  doi: 10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0170
    摘要 ( 291 )   PDF(4482KB) ( 168 )  
    采用咪唑类离子液体1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(EMIBF4)调制了两款耐压电解液并用于大容量圆柱式超级电容器中,考察了电容器的容量、内阻、循环等性能,分析了高压循环过程中电容器的发热行为。结果表明:相比商用耐压电解液,两款自制电解液均能一定程度提高电容器的能量密度,但是由于内阻的增加而引起功率密度有所下降。商用耐压电解液由于表面温升过快,难以在2.85 V及以上电压正常循环,而两款自制电解液均显著减少了表面温升,改善了电容器的高压循环能力。另一方面,降低电流密度可以有效控制超级电容器的表面温升速度,这使得各款电容器都能维持稳定的3 V限压循环,EMIBF4/AN电解液甚至可以支持3.2 V上限循环,此时基于超级电容器总重量计算的最大能量密度与最大功率密度分别达到8.62 W·h/kg和16.18 kW/kg。
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    基于落差式组合策略的串联锂离子电池组均衡方案
    王敏旺, 吴华伟, 戈小中
    2019 (1):  167-172.  doi: 10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0179
    摘要 ( 104 )   PDF(4395KB) ( 156 )  
    为了提升飞渡电容式均衡方法的速度和效率,提出了建立电压落差的充放电组合策略,分析了落差式组合策略与常规方案的工作过程,对比了二者均衡速度的差异,将均衡电路等效为完全响应的RLC电路,通过公式推导及Matlab计算,分析了能量损失率与电路参数的关系,对比了不同充放电组合对均衡效率的影响。研究表明:落差式组合策略可显著提升飞渡电容式均衡速度,并且可以通过优化充放电组合,提升均衡效率。通过实验对所提出的方案进行了分析与验证,结果表明,该方法能有效解决电池组不均衡问题。
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    影响硝酸熔盐高温稳定性的因素
    朱闯, 铁生年, 韩红静
    2019 (1):  173-179.  doi: 10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0184
    摘要 ( 113 )   PDF(8572KB) ( 146 )  
    熔盐是太阳能热利用领域重要的储热材料之一,熔盐使用温度上限越高,储热量就越大,能量传递效率越高。为了提高熔盐使用温度上限,以Solar Salt与HITEC两种常用硝酸熔盐为对象,将实验和量子化学计算相结合研究了影响高温稳定性的因素。首先通过静态熔融法制备了Solar Salt与HITEC熔盐,并通过DSC-TG曲线分析了二者的高温稳定性,通过XPS分析了分解产物,通过计算软件模拟了硝酸盐分解为亚硝酸盐的过程,采用的是B3LYP泛函和6-31+G*基组。最后从反应机理的角度对影响二者高温稳定性的因素进行了讨论。研究结果表明,当熔盐升温至600℃时,Solar Salt和HITEC的失重分别为2%和1%,并且亚硝酸盐没有进一步分解为金属氧化物或反应进度较小,K+和Na+的半径不一致,二者比例的不同是造成这两种熔盐稳定性差异的因素之一。同时,由反应物浓度不同导致化学平衡的移动,这也使HITEC较难分解。
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    基于动态时间规整和多维标度策略的串联锂离子电池组异常电池可视化识别方法
    钟国彬, 沈佳妮, 徐凯琪, 王乾坤, 贺益君, 苏伟, 马紫峰
    2019 (1):  180-190.  doi: 10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0193
    摘要 ( 146 )   PDF(7688KB) ( 188 )  
    精确、可靠地识别异常电池是保障电池系统安全、稳定运行的有效手段。但是,从实时测量得到的电流、电压和温度有限外部信息,推断内阻、容量等电池内部信息,并识别异常电池难度很大。本工作针对串联锂离子电池组,基于各单体电压测量数据,提出了一种融合动态时间规整和多维标度策略的异常电池识别方法。通过采用动态时间规整策略,计算动态时间规整距离相似性指标,以消除电池组中荷电状态不一致的影响;进而结合多维标度法提取异常特征参数,实现异常电池可视化识别。通过电池系统仿真实验,验证了所提方法的有效性,为异常电池在线识别提供了一种有效技术。
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    钛酸锂电芯正负极容量匹配设计及其对电芯性能影响
    李荣辉, 孔令丽, 王纪威, 李文轩, 樊沁娜
    2019 (1):  191-194.  doi: 10.12028.j.issn.2095-4239.2018.0123
    摘要 ( 152 )   PDF(3986KB) ( 292 )  
    本研究以三元NCM为正极材料,钛酸锂LTO为负极材料制作了软包装锂离子电池,并通过固定正极容量,变化负极容量的方式设计4种不同的N/P比电池,并对不同N/P比钛酸锂电池的电池容量、高温存储和循环性能进行了研究,结果显示N/P比设计对正负极材料克容量发挥,电池容量发挥,高温存储和循环性能均具有较大影响。提高N/P比可以提高电池初始放电容量,提高正极克容量发挥。但提高N/P比会使得正极电极电位提高,特别是在接近满充电状态时,电解液易在正极侧发生氧化反应。而低的N/P比可以保证正极具有低的电极电位,从而降低在进行高温存储和循环测试时电池内部的副反应,有利于改善电池高温存储性能和循环性能。对能量密度要求不高时,为了保证长寿命循环和良好的高温性能,可以适当降低N/P比到0.85~0.9之间。
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    应用技术
    利用矿洞建设抽水蓄能电站的技术可行性分析
    王婷婷, 曹飞, 唐修波, 李阳, 张昊晟
    2019 (1):  195-200.  doi: 10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0242
    摘要 ( 79 )   PDF(4955KB) ( 85 )  
    利用废弃矿洞建设抽水蓄能电站不仅是抽水蓄能新形式的探索,更是基于电力市场和生态环境恢复双向需求的产物。在明确定义三种矿洞(坑)利用模式的基础上,重点从矿洞抽水蓄能的站址选择、动能估算、工程布置三个方面进行了工程技术可行性分析,并在典型案例中予以验证,旨在为进一步设计优化矿洞抽水蓄能工程布置方案提供借鉴。
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    储能专利
    基于DII的超级电容器专利技术国际态势分析
    王鑫, 靳军宝, 郑玉荣, 白光祖, 王艳妮, 吴新年
    2019 (1):  201-208.  doi: 10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0074
    摘要 ( 129 )   PDF(7589KB) ( 120 )  
    超级电容器作为一种新型储能装置越来越受到世界各国的重视。因此,本文基于德温特创新索引国际专利数据库(DⅡ),利用Thomson Data Analyzer(TDA)、智慧芽数据库(Patsnap)等专业分析工具和平台,对超级电容器专利技术进行深入分析,以期全面系统揭示超级电容器技术的研发现状、研发热点、技术方向布局及竞争格局等。研究结果表明,从2009年开始,超级电容器技术专利申请量快速增长,目前仍在快速增长期;其主要技术方向为超级电容电极材料及其制备方法、电解质及其制备方法;研究热点主要为双层电容、电容器电极、电解液等;专利申请排名前三位的国家分别为中国、日本和美国;专利申请排名前三位的机构依次为松下电器、日本贵弥功株式会社、明电舍株式会社。
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    软包锂电池铝塑膜专利技术分析
    崔海星
    2019 (1):  209-214.  doi: 10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0118
    摘要 ( 158 )   PDF(6537KB) ( 216 )  
    从专利申请趋势、技术输出国、主要申请人、技术功效分布和重点专利等不同角度分析了全球软包锂电池铝塑膜的专利技术信息,结果表明,2011年起,全球铝塑膜领域专利申请量快速增长。日本、中国和韩国是主要技术输出国,其中日本在铝塑膜领域占据绝对的技术优势,中国和韩国是铝塑膜领域的新兴力量。日本的凸版印刷、大日本油墨化学、昭和电工和大日本印刷株式会社是铝塑膜领域的主要申请人,中国申请人和这些申请人之间差距明显。使用特定的铝箔层、密封层、胶黏剂层或者在铝塑膜中设置附加层改进密合性能和耐腐蚀性,使用铝箔层、基材层、附加层改进成型性能,采用附加层改进铝塑膜的阻隔、防水性能和机械性能是技术研究热点。
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    储能标准与规范
    锂离子电池负极材料标准解读
    周军华, 褚赓, 陆浩, 刘柏男, 罗飞, 郑杰允, 陈仕谋, 郭玉国, 李泓
    2019 (1):  215-223.  doi: 10.12028/j.issn.2095-4239.2018.0199
    摘要 ( 250 )   PDF(9704KB) ( 944 )  
    随着锂离子电池行业的兴起,其负极材料也得到了蓬勃发展。我国在锂离子电池领域所占据的市场份额仅次于日韩,已有多家负极材料厂商处于世界先进水平。为了促进锂离子电池负极行业的健康发展,我国从2009年开始就陆续颁布了相关标准,涉及原料、产品和检测方法,提出了各项参数的具体指标,并给出了相应的检测方法,对负极材料的实际生产和应用起到了指导性作用。本文介绍了这些标准的主要内容和要点,包括晶体结构、粒度分布、密度、比表面积、pH值、水含量、主元素含量、杂质元素含量、首次放电比容量和首次充放电效率。此外,本文还对今后的标准制定工作提出了部分建议。
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