关键词： 磷酸铁锂   钴掺杂   炭气凝胶   石墨烯   CO2活化   固有微孔聚合物  

摘要： 作为一种性能优异的储能装置,锂离子电容器在能量密度及功率密度方面有着杰出的表现,故其应用领域越来越广泛,随之而来的是对其电极材料的研究也越来越多。本论文以获得性能优异的电极材料为目标,通过对不同材料进行改性处理,尝试组装高性能的锂离子电容器。正极材料从磷酸铁锂(LiFeP04)入手,通过碳包覆、钴(Co)掺杂对其进行改性;负极材料从炭气凝胶(GRF和NGRF)以及固有微孔聚合物(PIM-1)入手,通过二氧化碳(C02)活化对其进行改性,然后研究其半电池及锂离子电容器的电化学性能。主要研究内容有以下三个方面:1、通过共沉淀法制备碳包覆磷酸铁锂(LiFePO4/C),并确定其最佳合成条件。在此条件下制备的0.04wt%Co (LiFePO4理论产量为基准)掺杂碳包覆磷酸铁锂(LiFe0.96Co0.04PO4/C)的电化学性能最佳,具有纳米片状形貌,当电流密度为0.1C时,LiFe0.96Co0.04PO4/C的半电池放电比容量高达141.2 mAh·g-1,100个循环后,仍能保持98.2%;当电流密度增大到1C时,其比容量为112.3 mAh·g-1,均优于LiFePO4/C。将它们分别作为锂离子电容器电极材料使用时,得到的锂离子电容器(LiFePO4/C)/AC可达到的最大的能量密度为47.6 Wh·kg-1,最大的功率密度为1004.7 W·kg-1;而锂离子电容器(LiFe0.96Co0.0PO4/C)/AC的能量密度最高可达51 Wh·kg-1,功率密度最高可达 1050.5 W·kg-1。2、通过溶胶-凝胶法合成GRF和NGRF,然后分别在不同的温度下进行活化处理,最终获得活化后的凝胶(GRF-A-x和NGRF-A-x)。它们均呈大小不一的薄片状分布,以石墨烯为支撑形成三维结构。CO2活化使材料表面产生大量的微孔和小中孔,材料的比表面积不断增大,孔结构也变得更为丰富。随着CO2活化温度的上升,GRF-A-x的比容量也不断升高,并且N元素的加入也提高了对应材料的比容量。其中GRF-A-10和NGRF-A-10,在0.1 A·g-1时放电比容量分别为917.1 mAh·g-1和1077.2 mAh·g-1。将它们作为锂离子电容器电极材料使用时,锂离子电容器L4A6/GRF-A-10的能量密度最大值为30.7 Wh·kg-1,功率密度最大值为1182 W·kg-1;而锂离子电容器L4A6/NGRF-A-10的能量密度最高可达33.4 Wh·kg-1,功率密度最高可达 2392.6 W·kg-1。3、通过有机合成、高温炭化及CO2活化制备了多孔PIM-1材料(PIM-1-C和PIM-1-A)。PIM-1-A呈微米级球状分布,CO2活化使其去除了大量的杂原子,进而丰富了孔隙结构,将其比表面积提高到了965.3m2·g-1。当电流密度为0.1A·g-1时,PIM-1-A半电池的放电比容量约是PIM-1-C的5.1倍,为1158.4 mAh·g-1。将其作为锂离子电容器电极材料使用时,锂离子电容器L4A6/PIM-1-A的能量密度最大值为18.5 Wh·kg-1,功率密度最大值为2412 W·kg-1。

关键词： 锂离子电池   FePO4   纳米Li FePO4   金属离子掺杂  

摘要： 正交橄榄石型LiFePO4材料具有理论容量高（170 m Ahg-1）,环境友好,热稳定性能好,循环性能高（超过2000次）,原料丰富,成本低等优势,是具有极大应用前景的锂离子电池正极材料,已经得到了广泛的应用。但是LiFePO4固有的缺陷是电子导电率和锂离子扩散速率都很低,严重影响材料实际容量及倍率性能的发挥。本论文采用廉价的工业原料合成纳米LiFePO4,具体研究内容如下:首先以废铁水为铁源,磷酸氢二铵为磷源,柠檬酸作为表面活性剂,研究纳米Fe PO4的制备。作为对比试验,将添加不同质量柠檬酸制备的Fe PO4分别命名为FP-A（0 g柠檬酸）,FP-B（0.2 g柠檬酸）,FP-C（0.4 g柠檬酸）和FP-D（0.6 g柠檬酸）。用扫描电子显微镜（SEM）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）分别研究了Fe PO4的尺寸形貌和表面特性。测试表明,Fe PO4尺寸随柠檬酸量的增加而减小。FP-D的尺寸分布在纳米级,团聚少;采用前驱体Fe PO4,碳酸锂,蔗糖为原材料,通过碳热还原法合成LiFePO4/C正极材料。作为对比试验,分别由FP-A,FP-B,FP-C和FP-D合成的LiFePO4/C命名为LFP-A,LFP-B,LFP-C和LFP-D。用X射线衍射（XRD）,SEM,电池恒流充放电分别研究了正极材料的结构,尺寸形貌及电化学性能。测试表明,Fe PO4的尺寸形貌对LiFePO4/C产生影响,Fe PO4的尺寸越小、形貌越规则,LiFePO4/C正极材料的尺寸就越小、团聚少。在0.1 C倍率下测试表明,柠檬酸的加入不利于LiFePO4/C材料放电容量提高,但是会减小正极材料的极化和容量衰减,提高倍率循环性能。采用不同含量的金属Mn2+离子（0%,5%,8%和10%）对LiFePO4材料进行掺杂。用XRD,SEM,电池恒流充放电研究了不同含量金属掺杂正极材料的结构,尺寸形貌及电化学特性。测试表明,采用Mn2+掺杂并不会影响正极材料的结构,当Mn2+掺杂量为5%的Li Fe0.95Mn0.05PO4正极材料在0.1 C倍率下首次放电容量最高。采用循环伏安（CV）法和电化学阻抗谱（EIS）研究了Mn2+掺杂对正极材料电极动力学及锂离子传输的影响。

关键词： 磷酸铁锂   非化学计量比   Li-O键长   金属掺杂   倍率性能  

摘要： 锂离子电池是当今能源领域最具发展前景的能量储存设备。其中,正极材料是锂离子电池的核心组件,其生产成本和电化学性能是决定新型锂离子电池能否商业化应用的关键因素。橄榄石型的LiFe PO4具有热稳定性高、循环寿命长、安全性高、成本低廉、环境友好等特点,在市场竞争中处于优势的地位。针对LiFePO4本身较低的离子扩散性和电子导电性,目前的解决方案主要集中于颗粒纳米化、表面包覆、形貌调控及晶格掺杂。此外,部分研究者通过制备非化学计量比的磷酸铁锂去抑制Li位存在的反位缺陷,提高了材料的倍率性能。本文利用高温固相合成法成功制备了一系列非化学计量比的LiFexPO4/C正极材料（x=0.96～1.04）。其中,LiFe0.98PO4/C表现出最佳的电化学性能,0.1 C和20 C倍率下的放电比容量分别为163.5 mAh g-1和93.5 mAh g-1。通过XRD、穆斯堡尔谱、XPS、SEM、TEM以及Raman等表征方法,分析了晶体结构参数（如Li-O键长、晶粒大小）,Fe2P杂质含量以及碳层石墨化程度随x值的变化规律。研究结果表明,Li-O键长随x值的降低而增长,提高了Li+的扩散速率;Fe2P的存在和石墨化的碳层包覆增强了材料的电子导电性。在此基础上,本文对LiFePO4的Fe位进行了微量掺杂,制备得到了一系列Mg2+掺杂的LiFe1-yMgy PO4/C（y=0～0.08）正极材料,当掺杂量为4%时获得了最优性能。随后以LiFe0.96Mg0.04PO4/C作为参照,通过减少2%的Fe2+或Mg2+分别制备了Fe位空缺的LiFe0.94Mg0.04PO4/C和LiFe0.96Mg0.02PO4/C正极材料,并通过XRD、XPS、TEM、EIS等表征说明了Fe2+含量的减少对材料的电化学性能具有更为明显的提升作用,LiFe0.94Mg0.04PO4/C在0.1 C和20 C倍率下的放电比容量分别为166.7 mAh g-1和90.9 mAh g-1。

关键词： 两步固相法   磷酸铁锂   正极材料   锂离子电池   石墨烯  

摘要： 橄榄石型LiFePO4因其具有可逆的锂离子嵌入/脱出特性,其具有高理论容量（170 mAh/g）、高的电压平台,丰富的原料来源,低成本和环境友好等优点,被广泛用于电动汽车（EV）和混合动力电动汽车（HEV）和大型储能锂离子电池。然而,由于LiFePO4的晶体结构的限制,导致电子传导性和锂离子扩散速率降低,使得其比容量和倍率性能较差。大量研究表明可以通过减少粒径,碳包覆和阳离子掺杂等改善这些缺点。为了提高LiFePO4综合电化学性能,本论文主要做了以下工作:1.采用两步固相法合成Nano-LiFePO4正极材料。首先,以CH3COOLi?2H2O,FeC2O4?2H2O和NH4H2PO4为原料,采用室温固相法合成前驱体,然后将前驱体高温煅烧得到Nano-LiFePO4正极材料。使用TG-DSC、XRD、SEM、CV、EIS以及充放电测试研究了煅烧温度对其结构和电化学性能的影响;得到颗粒尺寸在30-200 nm的球形LiFePO4正极材料,当合成温度为700℃时得到的材料具有最好的电化学性能。0.2 C首次放电容量为155 mAh/g,10 C倍率下放电仍有92 mAh/g,1 C循环100圈后有96%的容量。在整个合成过程中没有添加任何溶剂和碳源,有望在Nano-Li FePO4正极材料工业化生产中得到应用。2.以CH3COOLi?2H2O、FeC2O4?2H2O、NH4VO3和NH4H2PO4为原料,采用两步固相法制备出LiFePO4·xLi3V2（PO4）3（LFP·xLVP,x=0,0.05,0.1,0.15,0.2）复合正极材料。通过XRD、SEM、CV、EIS以及充放电测试对其晶体结构、形貌和电化学性能进行表征。结果显示,表面光滑球形Li FePO4材料经过复合之后球形颗粒表面变得粗糙;这种两相复合材料比纯相Li FePO4表现出更优异的电化学性能,LFP?0.1LVP复合材料在0.2 C放电时具有最高的比容量154 m Ah/g,经过5次循环后,1 C和10 C放电时比未复合的LiFePO4容量分别提高13%和8%,并且在1 C循环100圈后仍有99.8%的容量,循环性能和倍率性能都得到了提升。整个制备工艺无溶剂添加,操作简单,节能环保。3.采用两步固相法制备出LiFePO4/RGO复合正极材料。通过XRD、SEM、CV、EIS以及充放电测试对其晶体结构、形貌和电化学性能进行表征。结果显示,石墨烯的加入没有改变LiFePO4的晶体结构,有效地控制了颗粒生长,减小了颗粒尺寸。LiFePO4/RGO复合正极材料表现出优异倍率性能,10 C时具有111 mAh/g的比容量,比LiFePO4正极材料提高了14.4%;经过100次循环后容量没有衰减表现出了优异的循环性能。通过石墨烯与Li FePO4正极材料的复合来改善其电化学性能有望成为LiFePO4正极材料应用于动力电池的一项突破。

关键词： 碳纳米管   导电剂   锂离子电池   磷酸铁锂   二氧化锡  

摘要： 碳纳米管因其独特的力学、电学和热学性能,正逐步取代炭黑成为锂离子电池导电剂中的重要组成。虽然碳纳米管导电剂能有效提高锂离子电池的电化学性能,但仍存在两个主要待解决的难题:第一,极难除尽的碳纳米管合成中的金属催化剂会混入电池导电剂,从而易引发电池内部微短路;第二,碳纳米管在电池中形成的导电网络,由于受到电池活性物质在充放电过程中体积变化的作用,易崩塌,较难维持稳定的结构。针对上述问题,本论文通过对催化剂体系的优化和催化剂设计,合成出了超高纯度碳纳米管和多级结构混合碳纳米管用于锂离子电池导电剂,可望提升锂离子电池的循环性能与倍率性能。主要研究内容总结如下:（1）自主搭建了水辅助化学气相沉积装置,实现了超高纯度（>99.99%）阵列碳纳米管的规模制备。通过对催化系统的优化与生长工艺条件的调控,获得了管径均一度高、长度及管径可控的阵列碳纳米管,并实现了日产量大于1克的规模制备。（2）通过分散方法（超声法、球磨法）与分散条件的优化制备了超高纯阵列碳纳米管导电剂,研究了磷酸铁锂电池的电化学性能,结果表明添加阵列碳纳米管导电剂的电池性能（5 C:140 mAh/g,10 C:109 mAh/g）远优于添加普通碳纳米管导电剂的电池（5 C:100 mAh/g,10 C:0 mAh/g）。（3）设计了Ni-Mn-Al的多元金属催化剂,使用流化床工艺成功制备了细碳纳米管（10 nm）与粗碳纳米管（50 nm）相交织的多级结构碳纳米管;研究了二氧化锡电池的电化学性能,结果表明使用多级结构碳纳米管的电池表现出了优异的循环性能（1A/g循环1000圈:710 mAh/g）和倍率性能（10 A/g:400 mAh/g）,远优于使用普通碳纳米管的电池（10 A/g:200 mAh/g）;通过微观表征发现其优势在于多级结构碳纳米管可在多次循环后保持导电网络骨架不变。

关键词： 磷酸铁锂电池   改进二阶RC模型   SOC   双卡尔曼滤波   EKF   UKF   CKF   LSSVM  

摘要： 当前世界的能源储备急剧减少,环境污染问题也变得越来越严峻。大力开发能够替代传统能源并且对环境无污染的新能源越来越成为大家重视的问题。在汽车领域,世界各国都加大了对新能源汽车的研究。动力电池作为电动汽车的动力来源,是能够影响电动汽车发展程度的一个重要因素。相比于其他电池,磷酸铁锂电池由于其优越的性能在作为电动汽车动力电池方面脱颖而出,应用越来越广泛。但磷酸铁锂电池存在单体电池间同一性较差的问题,因此设计一套对电池组进行管理的电池管理系统(Battery Management System,BMS)是非常关键的。对电池的荷电状态(State of charge,SOC)进行准确地估计是电池管理系统能够有效运行的核心和关键。本文以一款50AH的磷酸铁锂电池作为研究对象,对其建立电池模型,并在该模型的基础上重点研究SOC的估计方法。论文主要工作及成果如下:1、对电池SOC估计的研究背景进行了详细的介绍,介绍磷酸铁了锂电池的优点和特性和当前对电池模型和电池SOC估计研究的现状,为后文对本文研究对象磷酸铁锂电池进行电池建模和SOC估算建立了基础。在对磷酸铁锂电池的工作原理和主要特性进行分析和总结的基础上设计了实验对电池特性进行测定。最后,介绍了当前得到广泛认可的SOC的定义方法,并在传统SOC定义方法的基础上进行了改进,得到了动态SOC的定义方法,这是后文对电池进行建模和对电池进行SOC估计的理论依据。2、对电池的四种等效模型进行了分析和比较,最终确定二阶RC模型作为本文研究电池的模型,考虑到电池单体间的同一性较差,因此在二阶RC模型上做出改进,得到了改进二阶RC模型,并对模型进行了公式推导,并在Matlab中进行了仿真分析,验证了模型的准确性。3、详细介绍了 Kalman算法的基本原理,并在经典卡尔曼滤波算法的基础上对适用于非线性系统的扩展卡尔曼滤波算法进行了原理介绍和公式推导。采用经典卡尔曼滤波器和扩展卡尔曼滤波器相结合的双卡尔曼滤波算法联合估计电池SOC和电池模型参数,通过实验及Matlab仿真在横流放电工况和脉冲放电这两种工况下验证了双卡尔曼滤波算法联合估计电池SOC和电池模型参数方法的准确性。4、研究了基于CKF估计电池SOC的方法,并将这种估算方法和基于UKF估计电池SOC方法进行了比较,最后通过仿真实验发现基于CKF估计电池SOC具有更高的精确性。5、利用最小二乘支持向量机(Least Squares Support Vector Machine,LSSVM)构建LSSVM模型,在此基础上实现对电池SOC的估计,并引入粒子群优化算法(PSO)以提高训练效率与模型精度。通过恒流放电实验和脉冲充放电实验验证了 PSO-LSSVM方法对电池SOC估计的有效性。

关键词： 磷酸亚铁锂   LiFePO4(OH)   磷酸铁   掺杂  

摘要： 橄榄石结构的LiFePO4作为正极活性物质,现已广泛应用于动力型和储能型锂离子电池。因其本征电子导电率和锂离子扩散系数较低,其制备工艺,除注重生成纯橄榄石相外,还通过碳包覆来提高其电子导电率、通过减少颗粒粒度来缩短锂离子和电子的传导路径、通过引入局外金属离子造成晶格缺陷来提高锂离子的迁移系数。通过对JCPDS数据库的搜索发现化学成分包含Fe、P、O、H四种元素的不同结构的化合物有123种之多,其中就包含FePO4·2H2O。但是相比于FePO4·2H2O,这些化合物中铁磷摩尔比和结晶水数目是完全不同的,这使得以FePO4·2H2O为原料的制备纯相的橄榄石型磷酸亚铁锂工艺变得困难,因为必须要保证原料或是前驱体中铁磷锂的摩尔比为1:1:1。通过对JCPDS数据库的搜索发现化学成分包含Li、Fe、P、O、H五种元素的化合物仅有2种,其一是焦磷酸铁锂(LiFeH4（P2O7）2),另一是羟基磷酸铁锂(LiFePO4（OH）)。本论文探讨了以LiFePO4（OH）前驱体制备橄榄石结构LiFePO4工艺的可行性。针对制备LiFePO4过程中碳热还原固相反应工艺参数和制备LiFePO4（OH）过程中水热反应工艺参数进行了较为系统的研究。主要结果如下:1、探讨了采用碳热还原法,以LiFePO4（OH）前驱体为原料,制备橄榄石结构LiFePO4的工艺可行性。从碳热还原温度、碳热还原时间、包覆碳量三个方面探讨了工艺参数对所制LiFePO4/C复合材料的颗粒粒度、颗粒形貌、电化学性能的影响。结果显示,在650°C下经碳热还原固相反应8h,控制包覆碳量为3.21wt.%时,所制得的LiFePO4/C复合材料表现出较好的电化学性能。0.1C下的首次放电比容量为140.72mAh/g;1.0C倍率下,经过100周的循环充放电,材料的放电比容量仍然保持在93.97%。2、研究了水热反应温度和水热反应时间对水热反应产物LiFePO4（OH）前驱体,及对相应最终产品LiFePO4/C复合材料的影响。优化水热法工艺参数的结果表明:在180°C下水热反应48h所制备的LiFePO4（OH）是粒度在200-300nm、结晶度较高的纯相,由相应LiFePO4（OH）所制得的LiFePO4/C复合材料表现出最优的性能,在0.1C倍率下的首次放电比容量为153.32mAh/g。3、应用水热反应制备出掺杂Mg的LiFePO4（OH）前驱体。在优化后的水热反应条件（180°C,48h）下,探讨了Mg掺杂对水热反应产物LiFePO4（OH）前驱体及相应LiFePO4/C复合材料的影响。结果表明:与不掺Mg的LiFePO4（OH）前驱体相比,掺Mg后LiFePO4（OH）前驱体的二次颗粒大小约为5μm左右的球形颗粒,其一次颗粒是大小为300-500nm的长方体块状结构,二次颗粒是由一次颗粒紧密堆积而成。由球形掺镁LiFePO4（OH）前驱体所制备的LiFePO4/C复合材料却未继承前驱体的球形颗粒形状,但其电化学性能相较由没掺镁LiFePO4（OH）前驱体所制备的LiFePO4/C复合材料有所提高。前驱体LiFePO4（OH）的Mg掺杂量（摩尔数）为0.01时,所制LiFePO4/C复合材料在0.1C倍率下的放电比容量达到为160.92mAh/g。

关键词： 电动汽车   磷酸铁锂动力电池   电力系统   调频   V2G   蒙特卡洛方法  

摘要： 随着化石能源的过度开采和资源日益紧缺,大量可再生间歇性能源接入电网带来了丰沛的能源,但其随机波动性和出力预测精度不高均导致负荷的不平衡,进而引起的不利影响也给电网带来新的挑战。电动汽车作为一种切换于可控负荷和分布式能源之间的角色为缓解新能源并网引起的频率偏移提供了一条解决之道。电动汽车能快速吸纳和吞吐能量的特性具备服务电网调频的潜力,同时电动汽车也是一种交通出行工具,所以在参与电网调频时需要考虑其交通属性。基于此,本文所做工作如下:首先从目前电动汽车使用最多的磷酸铁锂动力电池出发,建立了一种新型单体电池的充放电模型,测试了其在不同环境下的充放电特性,并推导出参与电网互动时的功率调节模型;接着提出大规模电动汽车参与电网调频的系统框架,建立了基于分层管理控制的电动汽车两级调频架构。然后研究了传统机组的调频模型和电动汽车充放电静态特性,以椭圆函数表示电动汽车充放电功率与电池荷电状态之间的数学关系,结合电动汽车入网调频控制策略,依据SOC值高低来判断充放电的优先级,最终在MATLAB中搭建了单区域和互联区域电动汽车参与电力系统频率调整的模型。仿真结果证明了电动汽车参与电网调频不仅可以加快响应速度、减小频率偏差还可以减少传统机组的备用容量。最后分析了影响城市电动汽车充放电行为的不确定性因素,指出电动汽车参与电网调频的四种状态转换特性,并提出一种计及状态转换的智能充放电管理方式使电动汽车有序接入电网,随后分析各类电动汽车的时空分布特性;采用蒙特卡洛方法随机模拟一天内可控电动汽车的数量和总可控负荷容量,只有处于可控状态的电动汽车才具备服务电网调频的潜力;分析了一个周期内V2G(Vehicle to Grid)的集中等效模型,结合传统两区域互联调频系统,最终建立了基于出行规律的V2G互联系统负荷频率控制模型。以长沙中心城区现有人口和电动汽车保有量预测了其2020年电动汽车规模,并仿真分析了长沙地区电动汽车响应和两区域互联系统响应结果。

关键词： 磷酸铁锂电池   等效电路模型   SOC估算   LPV理论   电池管理系统  

摘要： 面对日益严峻的能源与环境挑战,大力发展新能源汽车、加快交通能源转型是实现汽车工业可持续发展的重要途径。电动汽车是新能源汽车发展的未来趋势,动力电池是电动汽车重要的动力源,因此在电池管理系统关键技术上的突破具有重要的工程意义。论文以磷酸铁锂电池为研究对象,从电池特性试验、等效电路模型、SOC估算、电池管理系统和显示界面设计等方面进行研究,主要完成如下工作:第一、基于锂离子电池的理论,搭建电池特性试验平台,进行磷酸铁锂电池的充放电特性、内阻特性、充放电效率特性和电压迟滞特性试验,分析总结出磷酸铁锂电池的充放电规律。第二,基于电池的充放电规律,建立考虑迟滞特性的电池等效电路模型,在充、放电工况下利用最小二乘法和电气理论对模型参数进行辨识,并利用试验验证参数辨识结果的准确性,试验电压与模型输出电压误差最大为7mv,满足模型要求。第三、阐释电池SOC的定义,并考虑电池SOC影响的因素,对电池SOC的估算公式进行修正。利用等效电路模型建立LPV状态方程,并对LPV系统采用kalman滤波的方法滤除白噪声,估算电池SOC,利用试验进行仿真验证。结果表明:考虑充放电效率和电压迟滞小循环特性的基于LPV理论的SOC估算具有较好的准确性。第四、对BMS进行硬件设计和软件流程图的设计。硬件设计部分主要是对选用的芯片进行最小系统设计、信号采集设计、均衡设计、风扇控制和通信设计等;软件流程图设计主要是说明软件设计的思路。第五、基于LabVIEW对上位机显示界面进行设计,完成电池温度、电流、电压和SOC估算值的显示及电流过大、温度和电压过高或过低的预警显示。

关键词： 锂离子电池   热效应模型   磷酸铁锂电池   钴酸锂电池  

摘要： 本文分别对磷酸铁锂电池和钴酸锂电池的热效应模型进行了研究。磷酸铁锂电池在不同温度(-10℃-60℃)条件下的热效应,将电池的热效应分为欧姆热Q、极化热Q、化学反应热Q三部分分别进行研究。通过电池在不同温度不同倍率下的充放电实验及不同温度下的恒电流间歇滴定分析得到电池的欧姆电阻和极化电阻随温度和放电倍率的关系,得到化学反应电阻随温度的关系,建立滴定模型。对电池进行极限燃烧处理得到正负极与电池燃烧热来源的贡献。理论联系实际证实该模型的可行性。通过交流阻抗实验得到了钴酸锂电池在不同温度条件下的交流阻抗,建立起等效电路模型,并通过基于最小二乘法的计算机软件ZSimpWin进行拟合分析,最终得到误差在10以下的阻抗模型:LR(Q(R(LR)))。基于阻抗模型对电池在不同温度条件下(-10℃-60℃)的放电热效应进行的分析。磷酸铁锂电池采用脉冲方法得到滴定模型,为其在不同温度、放电倍率使用条件下的生热提供依据,高温下的大倍率放电对电池破坏是不可逆的。低温下电池性能提高仍旧有待提高。钴酸锂电池采用电化学阻抗法得到阻抗模型,低温下钴酸锂电池性能要优于磷酸铁锂电池,但是随着温度升高的衰减速率明显偏高,温升速率高于磷酸铁锂电池,高温下的安全性能较低。高温下电池安全性能及电池低衰减度有待改善。