锂离子电池温度变化热模拟研究

利用锂离子电池热模型对环境温度,热交换系数,电池大小以及电池荷电状态对电池温度变化的影响进行了模拟计算研究;结果表明:环境温度越高,电池热交换系数越小,电池越大,荷电状态越高,电池发生热失控的温度越低,概率越大。同时还模拟了绝热条件下锂离子电池的自放热过程。

单层分散型Pd/Ni双金属催化剂的制备及其催化加氢性能

通过置换反应制备了Pd/Ni双金属催化剂,利用X射线衍射、CO化学吸附和吸附H2的程序升温脱附对其进行了表征,并测定了该催化剂对环己烯、苯乙烯和丙酮气相加氢反应的催化性能.结果发现,在这种催化剂中Pd原子单层分散在金属Ni的表面,因而该催化剂表现出比浸渍法制备的相同Pd含量的Pd/Ni-im和Pd/-γAl2O3催化剂更高的催化加氢活性.

单层分散型Pt/Ni双金属催化剂的制备及其C=C和C=O催化加氢性能

利用金属置换反应制备了表面单层分散型Pt/Ni双金属催化剂,并测定了该催化剂对环己烯、苯乙烯、丙酮和丁醛气相加氢反应的催化性能.结果发现,这种催化剂具有比传统浸渍法制备的相同Pt含量的Pt/Ni和Pt/Al2O3催化剂更高的催化活性.

锂离子电池放电过程的模拟研究

通过对锂离子电池放电过程的模拟计算,研究了放电电流密度对电池容量,过电势,浓度分布以及电池温度的影响。结果表明:放电电流密度的增大使电池放电容量降低,引起电池内部过电压,浓度,液体电势等分布梯度的增大,因而引起放电热效应的增加,电池温度升高。

马兜铃酸在钴离子注入修饰电极上的电化学行为及其应用

马兜铃酸在 0 .2mol/LHAc -NaAc缓冲溶液 (pH 4.6)中 ,用钴离子注入修饰电极为工作电极进行伏安测定 ,得到一良好的还原峰 ,峰电位为 -0 .71V(vs .SCE) ,峰电流与马兜铃酸的浓度在 1.2× 10 - 7～ 3 .7×10 - 5mol/L之间呈线性关系 ;检出限为 8.6× 10 - 8mol/L。用于人工合成试样的测定 ,结果满意。用线性扫描、循环伏安法研究了体系的性质。结果表明 :马兜铃酸的电极过程是具有吸附性的不可逆过程。用AES和XPS表面分析技术对注入电极表面和未注的玻碳电极表面进行了表征 。

锂离子电池电化学模拟模型的比较

采用J.Newman和R.E.White两种模型对锂离子电池的充放电行为进行了模拟计算,并深入研究了放电电流密度、锂离子固相扩散和固体颗粒平均半径对不同模型模拟结果的影响。结果表明:放电电流密度、锂离子固相扩散和固体颗粒平均半径的改变对J.Newman模型计算结果的影响更明显。

锂氟化碳电池放电热效应的模拟研究

通过对氟化碳电极和金属锂电极物理化学性质的研究,在多物理场耦合软件中建立了锂氟化碳放电热效应模型,并模拟计算了绝热条件下,25 Ah锂氟化碳原电池在1/30 C恒流放电过程中电池温度的变化。模拟结果与绝热对照实验相比,误差在-6.28%到0.44%之间。

锂离子电池的热失控模拟

通过锂离子电池的热模拟研究,对比了不同环境温度时,锂离子电池的温度变化和热失控状态.进一步模拟了绝热条件下,锂电池的热失控状态.

负极热性质对LFP电池热稳定性影响的模拟研究

通过对满电态LFP材料、全放电态碳材料和全放电态LTO材料的热性质分析和拟合,建立了不同负极材料的LFP电池热模拟模型,关于负极材料热性质对LFP电池热稳定性的影响进行了模拟研究,结果表明:在LFP电池中,正极LFP材料和负极碳材料或LTO材料在电解液存在下的放热反应是影响电池热安全性的主要原因;当放热量较小的LTO材料替代碳材料后,LFP电池的热稳定性增加。

磷酸铁锂电池循环老化后不同SOC状态热特性研究

利用加速量热仪(ARC)对经过1 C充放电循环100次后的18650型磷酸铁锂电池在不同SOC绝热条件的热特性进行研究,并对ARC实验后的电池进行解剖分析。结果表明:磷酸铁锂电池在10%SOC和50%SOC状态下升温至159℃泄压阀破裂降温,而后电池不再升温,未发生热失控;在100%SOC状态下159℃左右短暂降温,然后继续升温,从174℃开始升温速率持续升高,温度达到191℃时升温速率为1℃/min,在220℃时升温速率为2.4℃/min(0.04 K/s),随后温度急剧升高,最终发生热失控,最高温度达到340℃;随着SOC的增大ARC实验造成的电池质量损失随之增大,隔膜的受损程度也增大,10%SOC闭孔,50%SOC破损,100%SOC熔化。

锂离子电池热失控模拟研究

提供了一种锂离子电池热失控模拟方法,对LiCoO2/石墨和LiNi(1/3)Co(1/3)Mn(1/3)O2/石墨电池的热失控行为进行了模拟研究。通过测试电池材料的热性质并对其热反应参数进行拟合,建立了锂离子电池热模型。模拟得到了电池热失控过程的温度变化和材料热反应情况,预测了电池热失控温度并揭示了热失控机理。该模拟结果与电池热失控实验结果吻合良好,证明了该方法的准确性。本工作的模拟方法有望应用于其他锂离子电池体系,对锂离子电池的热失控预警和安全性能改善具有重要意义。

LiNixCoyMnzO2/C电池热稳定性模拟研究

通过测试几种LiNixCoyMnzO2(NCM)材料的热性质并拟合其热反应参数,建立了不同NCM/C电池的热模型。通过模拟的手段对该体系的热稳定性进行了对比研究,结果表明,NCM材料的热稳定性随着其Ni含量的增加而降低,同时其电池的热失控温度降低。分析电池的热失控机理发现,NCM/C电池热失控的主要原因是NCM材料的热分解放热反应,NCM的热稳定性下降导致其在更低的温度下发生分解,因此降低了电池的热稳定性。该研究结果对NCM电池的安全性评估与设计具有指导意义。

Entropy and heat generation of lithium cells/batteries

The methods and techniques commonly used in investigating the change of entropy and heat generation in Li cells/batteries are introduced, as are the measurements, calculations and purposes. The changes of entropy and heat generation are concomitant with the use of Li ceUs/batteries. In order to improve the management and the application of Li cells/batteries, especially for large scale power batteries, the quantitative investigations of the change of entropy and heat generating are necessary.