关键词： USB连接器   电池充电器   锂离子电池   多路复用   磷酸铁锂   便携式电子产品   锂电池   输入  

摘要： 引言LTC^R4155和LTC4l56是双通道多路复用输入电池充电器，具有电源通路（PowerPath^TM）控制、I^2C可编程性和USBOn-The-Go功能，适合诸如平板个人电脑等系统和其他高功率密度应用。LTC4155的浮动电压（VFLOAT）范围专为锂离子电池而优化，而LTC4156则专门针对磷酸铁锂（LiFeP04）电池而优化，可支持4A的系统负载和高达3．5A的电池充电电流。I^2C负责控制众多的功能，而USBOn-The-Go功能则直接由USB连接器的ID引脚控制。

关键词： 通信   供电系统   磷酸铁锂电池  

摘要： 随着新技术、新材料的应用,生产工艺的日趋成熟,新型磷酸铁锂蓄电池在通信行业的应用也越来越受到人们的关注。文中在研究新型磷酸铁锂电池工作原理及产品性能的基础上,分析了磷酸铁锂电池在通信行业应用的可行性及系统工作方式,阐述了当前磷酸铁锂电池在应用中存在的问题,并介绍了其适用的场景,为今后通信行业后备式蓄电池的应用提供了新思路。

关键词： 锂离子电池   正极材料   磷酸铁锂   电导率   充放电机制  

摘要： 锂离子电池正极材料磷酸铁锂(LiFePO4)的理论比容量为170mAh·g-1,电压平台为3.5V(***/Li+),安全性好,原材料来源丰富,成本低,对环境友好,因此成为当前研究热点之一.文章从LiFePO4的晶体结构和充放电机制入手,分析了其导电性和倍率性能差的原因,回顾了其充放电机制研究的进展,综述了各种改善LiFePO4导电性、提高其倍率性能的方法,最后对LiFePO4正极材料的研究方向进行了展望.

关键词： 磷酸铁锂   电池   循环寿命   比能量   充电   放电  

摘要： 研究了磷酸铁锂电池的循环寿命、高倍率充放电性能、针刺安全性以及重量能量密度等特性.研究结果表明:20 Ah的磷酸铁锂电池在1 C倍率电流充放电条件下,循环寿命超过1 600次,3 C放电容量达到0.5 C放电容量的95%左右,重量能量密度达到120 Wh/kg,同时也表现出了较好的安全性能.不同温度下的放电结果表明磷酸铁锂电池受温度的影响较大,在-20℃时20 Ah的磷酸铁锂电池只能放出约55%的容量,但是由于放电过程中电池放热,在实际并没产生严重的影响.

关键词： 并联   不一致性   磷酸铁锂   不平衡度  

摘要： 针对动力锂离子电池成组后性能比单体性能明显降低的问题，分析了电池不一致性产生的原因，在此基础上，研究了电池单体充放电性能和老化过程一定时，电池的成组方式和电池参数不一致程度对整组电池性能的影响。重点以磷酸铁锂电池为研究对象，分别对不同并联电池数量和不同充放电倍率进行了实验，分析了电池并联情况下直流内阻、电池容量、极化电压、荷电状态等因素对电池工作电流和电压的影响，提出了并联电池不平衡电流的判断依据，从而为电池系统的容量设计和提高成组电池的性能提供依据。

关键词： 磷酸铁锂   电池电池虚压   电压跳变   均衡  

摘要： 在对比分析磷酸铁锂电池与其他动力电池性能差异的基础上,以在某智能微网中的应用为例,阐明了储能系统配置的结构、功能及原因,并针对运行中出现的现象加以解释,提出了"电池虚压"这一概念,解释了电池电压跳变的原因,同时验证了均衡效果,保证储能堆的正常运行。

关键词： 规模储能   磷酸铁锂电池   均衡电路   均衡技术  

摘要： 为了达到规模储能的电压和容量要求,磷酸铁锂电池需通过串并联达到设计要求,而生产、使用过程的差异性导致的电池单体不一致性,是影响储能电站寿命主要因素之一。文章从规模储能技术基本概念出发,介绍了现有均衡方案的基本拓扑结构和控制策略,列举了两种实际应用方案,提出了各种方案的优劣与发展趋势,旨在对提高规模储能的经济性研究提供有益的启发。

关键词： 明胶   磷酸铁锂   真空冷冻干燥   网状结构  

摘要： 以明胶作为增稠剂,葡萄糖为碳源,用明胶-凝胶法结合真空冷冻干燥技术制备LiFePO4/C复合材料。利用X射线衍射、扫描电镜分别测定材料的晶体结构、形貌。以恒电流充放电、电化学阻抗谱测试材料的电化学性能。结果表明:前驱体具有稳定的网状结构,合成出的产物LiFePO4/C复合材料具有橄榄石型结构,其中650℃烧结出的样品的颗粒直径为400～600nm,0.1C倍率放电容量达到161mA h/g,不同倍率下循环20次容量均无明显衰减。

关键词： 磷酸铁锂材料   振实密度   碳热还原法   晶体结构   粒度分布  

摘要： 本文以制备高振实密度的LiFePO4为研究目的,采用碳热还原法制得LiFePO4正极材料,利用X射线衍射仪、扫描电镜、激光粒度分析仪和振实管对样品的晶体结构、外观形貌、粒度分布和振实密度等物理性能进行分析,同时利用程控恒流充放电测试系统对样品在不同倍率下的充、放电容量进行电化学性能测试。\n 以Fe(NO3)3·9H2O、H3PO4和NH3·H2O为原料,基于液相共沉淀法,采用两步干燥的方式,合成FePO4·2H2O前驱体。结果发现两步干燥制得的FePO4·2H2O材料的振实密度达到0.9802g/cm3,脱水后为1.1490g/cm3;而干燥一次所得 FePO4·2H2O的振实密度是0.5023g/cm3,脱水后是0.7774g/cm3。通过振实密度的大小比较,可以明显看出两步干燥效果要优于一步干燥效果,借助 SEM图片分析可知,这与两步干燥制得材料的球形微孔结构有直接关系。\n 利用两步干燥所得的FePO4·H2O作为前驱体,脱水后的FePO4再和LiCO3、C6H12O6·H2O均匀混合,采用碳热还原法制备LiFePO4正极复合材料。研究发现LiFePO4复合材料的振实密度高达1.6618 g/cm3;而以干燥一次的FePO4·H2O作为前驱体,锂源和碳源不变的前提下,制备的LiFePO4复合材料的振实密度是1.2978g/cm3。可见,合成高振实密度的前驱体FePO4·2H2O是提高LiFePO4材料振实密度的有效途径。\n 碳源选用葡萄糖和酚醛树脂,合成出的LiFePO4/C材料的振实密度可以达到1.2058g/cm3,而选用葡萄糖和草酸,则 LiFePO4/C材料的振实密度仅为1.1740g/cm3。结果表明,在相同的锂源、固定配比的前提下,复合碳源葡萄糖和酚醛树脂的包覆效果优于葡萄糖和草酸。

关键词： 锂离子电池   磷酸铁锂   多孔碳   电化学性能   合成工艺   材料改性  

摘要： 锂离子电池作为一种储能装置目前已被广泛用于小型仪器仪表等电器设备。锂离子电池具备质量轻，能量密度高，循环寿命长，清洁无污染等诸多优点而成为产业界和学术界的研究热点，是下一代电动汽车理想的动力电源。但是目前锂离子电池依然存在安全性不高，高低温性能差异大，容量衰减等诸多问题。正极材料作为锂离子电池的有机组成部分在锂离子电池中起着重要的作用，也是目前限制锂离子电池容量的首要因素，因此正极材料的研发与应用在提高锂离子电池容量方面起着关键作用。磷酸铁锂在1997年被Padhi报道可以作为一种正极材料应用于锂离子电池。但是磷酸铁锂比较低的电导率和锂离子扩散系数限制了磷酸铁锂的广泛应用。十几年来人们利用碳包覆，粒子纳米化，掺杂等手段对磷酸铁锂进行了大量的改性研究。其中碳包覆作为一种常用的改性方法可以提高材料的电导率，同时通过适当的调整试验参数还可以起到抑制粒子过度生长的作用。但是不同的制备方法得到的碳在结构特征，导电性能等方面存在较大差异，成为材料最终电化学性能的重要影响因素。本研究在借鉴前人研究结果的基础上重点考察多孔碳作为导电剂在碳源，多孔性结构等因素对磷酸铁锂的合成，结构和电化学性能的影响。\n 第一章主要概括锂离子电池概念的起源以及发展历史，对锂离子电池的构成，工作原理等进行了介绍，对其中的组成部件如正负极材料，电解液，隔膜等进行了较为详细的阐述。尤其是正极材料作为锂离子发生电化学反应的重要场所在锂离子电池中起着至关重要的作用，我们对这一部分的发展历史，现阶段常用的材料及其主要优缺点，目前学术界的研究热点等进行了比较详细的介绍。在第一章的末尾我们详细介绍了磷酸铁锂的近十几年来的研究进展，包括磷酸铁锂的结构和目前对充放电机理的认识，主要的合成和表征方法，常用的改性手段及其优缺点。最后我们针对目前碳包覆改性方法的发展进行了总结，对本文的课题内容进行了概括。\n 第二章主要介绍实验过程所使用的实验试剂，实验仪器，材料的合成方法，表征测试手段等。详细介绍了利用溶胶凝胶法合成硅小球、介孔二氧化硅模板，利用二氧化硅小球和介孔二氧化硅模板分别合成大孔碳和有序介孔碳，以大孔碳、介孔碳为碳源合成磷酸铁锂。对利用柠檬酸为碳源溶胶凝胶法合成磷酸铁锂也进行了详细的介绍。对材料最终电化学测试过程涉及的极片涂布、电池组装和电化学测试等相关实验参数的设定进行了说明。\n 第三章讨论了每个样品及其中间产物的表征测试结果,包括SEM、TEM、HRTEM、BET、XRD、拉曼光谱等。主要分析了每个样品中碳的含量，多孔性结构，石墨化程度。针对碳对磷酸铁锂粒子的尺寸形貌，材料结晶性，电化学性能的影响进行了细致的分析，阐述了不同的碳源和结构对最终产物中磷酸铁锂粒子形貌结构、电化学性能的影响。突出了碳结构和与材料接触的紧密程度对磷酸铁锂电化学性能的重要影响。\n 第四章针对本论文的创新和不足之处进行了总结。并对未来工作重点进行了展望。