基于混合多机器学习算法的燃料电池性能退化预测框架

质子交换膜燃料电池(Proton exchange membrane fuel cell,PEMFC)是当下极具发展潜力的绿色发电装置,对其性能退化状态进行精准预测有助于促进电池健康管理,优化电池成本效益。为提高预测模型拟合度与精确度,提出用鹈鹕算法(Pelican optimization algorithm,POA)优化最小二乘支持向量机(Least squares support vector machine,LSSVM)的PEMFC性能退化预测模型。采用小波阈值去噪(Wavelet threshold denoising,WTD)与轻量级梯度提升机(Light gradient boosting machine,LGBM)进行数据预处理,以摒弃噪声与小关联度输入变量对预测的干扰。通过提供不同工况下电池运行数据和设立对比实验。结果表明,本模型的精度与稳定性优于其他模型,且占用资源较少,均方根误差保持在0.1%内,平均绝对百分比误差小于0.05%,性能优秀。

氨燃料固体氧化物燃料电池性能研究进展

氨(NH_(3))是一种零碳燃料,也是富氢载体,具有较大储运优势。固体氧化物燃料电池(SOFC)是一种清洁高效发电装置,在分布式发电、热电联供、储能调峰等领域有广阔应用前景,NH_(3)可直接用作SOFC阳极燃料以实现高效、清洁、低成本发电。该文简介了质子传导型和氧离子传导型氨SOFC的工作原理,电解质、电极材料的选择以及NH_(3)在阳极的分解过程,总结了氨SOFC的实验研究现状,以单电池最大功率密度为评价指标,综述了不同电解质/电极材料、电解质厚度、工作温度、电池结构类型等因素下2种传导类型的氨SOFC的性能表现,并分析了造成电池性能差异的原因,介绍了氨SOFC目前面临的挑战。最后,对氨SOFC未来研究方向、热电联供系统的应用进行了展望。

非均质扩散层孔隙率对质子交换膜燃料电池性能影响

以气体扩散层随机重构为基础,建立二维、两相、非等温质子交换膜燃料电池模型,探究扩散层孔隙率对电池输出功率及物质分布的影响。结果表明,电池内部物质分布受扩散层结构的影响,扩散层孔隙率的减小有利于电子的传导,但会阻碍电池内部的物质传输,降低电池内部物质分布的均匀性;膜两侧物质分布均受孔隙率影响,阴极侧受影响效果更显著。

基于循环寿命的新能源汽车动力电池性能优化研究

新能源汽车动力电池作为核心部件,其性能直接影响整车的续驶里程、使用寿命和经济性,延长动力电池循环寿命是提升新能源汽车整体性能的关键。该文探讨新能源汽车动力电池的重要性,分析新能源汽车动力电池循环寿命的影响因素,提出基于循环寿命的新能源汽车动力电池性能优化策略,以通过合理控制电池的工作条件和状态,最大限度地延长电池的循环寿命。

新能源汽车动力电池性能测试台研究与开发

动力电池作为新能源电动汽车的“心脏”,占整车成本的30%-40%,其性能的好坏直接影响着电动汽车的续航和安全性。为全面评价动力电池的性能,需要从电性能、环境可靠性及安全性能等方面进行测试验证。新能源汽车动力电池的性能检测维修是未来行业的发展趋势,业内急需动力电池性能检测维修的相关设备及技能。本文所提及的新能源汽车动力电池性能测试台可对新能源及智能网联汽车的动力电池包、电池模组、单体电池进行性能检测,通过检测进行相关维修更换,提高整个动力电池包的使用寿命,减少车辆维修成本。

锂离子电池电解液中锂盐与电池性能的关系

我国积极倡导节能环保、可持续发展理念但随着我国科技不断创新和发展,多个行业对能源的需求量越来越大,因此,在电池新兴能源领域,不断加大电池的研究力度,锂离子电池应运而生。基于此,本文主要对锂离子电池电解液中锂盐和电池性能之间关系展开了研究,旨在优化电池性能。

正极片导电剂分布对锂离子电池性能的影响

使用双层涂布技术制备了具有双层结构的正极片,通过调整正极片表层和底层的导电剂用量获得了两组厚度方向导电剂分布不同的正极片。一组是极片表层导电剂用量多于底层,另一组是极片底层导电剂用量多于表层。基于这两组正极片分别制备出电池,以研究正极片导电剂分布对电池性能的影响。实验结果表明,正极片导电剂分布对电池内阻、倍率放电、循环寿命、浮充电等性能有明显影响。本文研究结果将对锂离子电池的极片设计提供有益帮助。

新型“鸡尾酒电解液”可优化电池性能

中国科学院大连化学物理研究所与德国德累斯顿工业大学、中国科学技术大学的研究人员开发了一种具有普适性的新型“鸡尾酒电解液”,为发展高能量密度的快速充电电池提供了新的思路和策略。这种新型的电解液可以提升商业化钴酸锂在4.6 V高电压、超快充和宽温条件下的工作能力,解决高压下电解液持续氧化分解、不均匀正极-电解质界面的过度生长等关键问题。

无线充电对电池性能的影响

基于新型电动自行车无线充电技术阐述了无线充电技术的原理以及目前国内外发展现状,并根据实验结果结合无线充电技术的特点,分析讨论了电动自行车无线充电对电池性能产生的相关影响。

锂电池内部结构与电池性能的关系研究

本研究探讨了锂电池内部结构与电池性能之间的关系,重点分析了正极、负极、隔膜和电解液的组成及其相互作用对电池性能的影响。研究发现,隔膜的厚度和孔径对电池的内阻和离子传导性具有重要影响,电解液的化学稳定性和导电性能对电池的输出功率和安全性至关重要。此外,增大极片、隔膜与电解液之间的接触面积可以显著提高离子传导效率,减少电化学反应内阻,从而提升电池容量和延长使用寿命。通过综合测试评估电池的容量、内阻、充放电效率及老化性能,为锂电池的优化设计提供了理论依据。

EC基电解液添加剂对锂离子电池性能的影响

锂离子电池性能在提高能量密度、延长循环寿命及增强安全性等方面具有明显优势,但随着对锂离子电池性能要求日益提高,如何进一步提高其综合性能已势在必行。在此背景下,EC基电解液添加剂作为电池性能改善剂,通过对电解液物理及化学性质进行优化,可从根本上提高锂离子电池循环性能、安全性能、高温性能及充放电性能。为此应对EC基电解液添加剂对锂离子电池性能的影响进行深入探讨,对比不同添加剂的效果,分析FEC、VC和CEC等添加剂对锂离子电池性能的影响,为锂离子电池广泛应用提供支持。

新能源汽车动力电池性能检测技术研究

新能源汽车具备低碳排放的优点,符合当前的环保理念和社会生活需求,已经逐步代替燃油车,成为更多人出行的代步首选工具。新能源汽车的动力电池性能是影响新能源汽车是否能够成为汽车行业主流的关键因素。通过加强电池性能检测技术,解决新能源汽车动力电池性能存在的问题,才能让新能源汽车得到更好地发展,让新能源汽车获取更多的市场份额,并为生态环境保护贡献更多的力量。因此,本次文章将针对新能源汽车动力电池性能检测技术进行探究,以帮助相关人员提升检测技术,促进新能源汽车更好地发展。

液相进样直接甲醇燃料电池性能研究

报道了用研制的Pt-Ru/C催化剂, 采用特殊工艺制备了膜电极, 并组装了直接甲醇质子交换膜单电池系统。考察了电极扩散层制备方法、催化剂层中催化剂、Teflon-C以及Nafion液的用量等电极制备工艺条件以及空气作为氧化剂对单电池性能的影响。结果表明：采用刷涂法制备电极扩散层比喷涂法好，催化剂层中催化剂的优化含量为0.6mg·cm-2，Teflon-C、Nafion液的最佳用量分别为0.3 mg·cm-2、0.5 mg·cm-2。当工作温度为80℃时，输出电压为0.3V，氧气作为阴极气体的输出电流密度为36mA·cm-2；而空气作为阴极气体的输出电流密度为22.5mA·cm-2。膜电极有效面积为9cm2的的液相进样直接甲醇/氧气燃料电池三电池电堆的最大功率为0.285W，此时输出电压为0.7V，输出电流为0.407A；而液相进样直接甲醇/空气三电池电堆的输出电压为0.635V，输出电流为0.252A时，最大功率为0.160W。

Nafion膜厚度对质子交换膜燃料电池性能的影响

采用不同厚度Nafion膜 (Nafion 117,115 ,1135 ,112和 10 1)组装质子交换膜燃料电池 (PEMFC) ,通过测试电池极化曲线 (U/I) ,研究Nafion膜厚度对PEMFC工作性能、氧气还原反应的电极动力学参数和电池内阻的影响 ,通过线性回归分析不同厚度Nafion膜组装PEMFC的内阻计算了Nafion膜材料的电导率。实验结果表明 :( 1)降低电解质膜的厚度将会降低电池的内阻 ,从而有利于提高PEMFC的工作性能 ;( 2 )随着膜厚度的降低 ,U0 值有降低的趋势 ,Tafel斜率b值变化不明显 ;( 3)厚膜组装电池的极化曲线在低电流密度时就偏离了线性 ,其主要原因是质子传质极化引起的 ;( 4 ) 80℃时Nafion膜材料的电导率约为 0 .0 77Ω-1·cm-1。

流场尺寸对质子交换膜燃料电池性能的影响

流场的形状和尺寸是设计双极板的核心。合理的流场既要确保电极各处均能获得充足的反应剂供应,同时又要保证反应产物水的排出。研究了不同流场尺寸对质子交换膜燃料电池性能的影响。实验结果表明:在一定范围内,随着开孔率的增加,电极与流场本相及接触电阻也逐渐增加;开孔率相近时,这一电阻相差不大。在相同开孔率的情况下,沟槽尺寸越小,电池性能越好。

不同工作条件下的熔盐燃料电池性能

以多孔镍板作电极，以带铸法制备的ＬｉＡｌＯ２无机膜作电池隔膜，组装成了电极面积２８ｃｍ２的小型熔融碳酸盐燃料电池，考察了各种工作条件对电池性能的影响。试验结果表明，随气体压力和工作温度提高，电池性能增加。但高温下电池材料腐蚀现象加剧。另外气体压力增加使ＮｉＯ阴极在电解质中的溶解加快，因此为保证一定的电池寿命，工作气体压力和温度不可提高过大，必须控制在一定的范围以内。

流道结构和几何尺寸对燃料电池性能影响的实验研究

流场板是质子交换膜燃料电池重要部件之一。本文对以氢气和氧气作为反应气体的质子交换膜电池的极化曲线进行了实验测定,研究了不同流场板结构、流场板深度和宽度对电池性能的影响．研究发现采用组合流道的电池性能最佳．

直接甲醇燃料电池性能

采用商品Pt_Ru/C和Pt/C催化剂制备成甲醇阳极和氧阴极 ,Nafion_115为固体电解质膜 ,组装成面积为 9cm2 单电池 ,研究了电池在放电运转过程中各种操作条件 ,如温度 ,氧气压力 ,甲醇浓度等对电池性能的影响 ,并考察了电池室温放电性能随时间的变化 .发现增加电池的温度和氧气压力均可明显提高电池性能 。

电动汽车用动力电池性能检测系统

电动汽车用动力电池性能检测系统以AT 89C 5 2系列单片机作为系统的控制核心 ,采用电子逆变技术 ,由IGBT构成恒流充电电路及VMOS管并联方式组成恒流放电电路 ,以达到节能 ,减小体积 ,降低功耗的目的。系统集电池电压采样、数据处理、充放电控制、数据及曲线打印、键盘显示于一体 ,不需上位微机即可完成全部检测。充放电过程既可自动控制 ,也可手动控制。经实际应用证明 ,本系统性能稳定、实用性强 ,节能效果明显 ,充放电电流可达到 5 0 0A ,满足了电动汽车用大容量动力电池及电池组的充放电性能检测、容量和能量测量及寿命实验 ,解决了电动汽车用动力电池检测的难题。

Nafion膜厚度对直接甲醇燃料电池性能的影响

采用Nafion 112、Nafion 115和Nafion 117膜作为电解质组装直接甲醇燃料电池 ,通过测量电池的极化曲线 ,研究了Nafion膜厚度对直接甲醇燃料电池性能的影响。结果表明 :在放电情况下 ,电极和工作条件固定的直接甲醇电池的性能是由甲醇的渗透量和膜电导共同控制的。在低电流密度下 ,甲醇的渗透量是影响电池性能的主要因素 ,使用厚膜组装的电池表现出了更好的性能。而在高电流密度时 ,甲醇渗透量减小 ,膜电导成为主要因素 ,所以使用薄膜组装的电池性能较好。由Nafion 112膜组装的电池在 75℃、1mol/L甲醇浓度、0 .2MPa的氧气条件下 ,功率密度可达 12 0mW /cm2 。考察了电池短期运转 (4 0h)的稳定性。