关键词： 磷酸铁锂动力电池   快速充电   三相电流型整流器   充电实验  

摘要： 动力电池是电动汽车的核心能源,磷酸铁锂电池以高安全性、动力、环保及长寿命而成为电动汽车动力电源的最佳选择。目前,对磷酸铁锂动力电池快速充电方法的研究是热点,但大部分研究的是300V以上的电池组充电,对48V等级的电池组快速充电研究还是很少。论文根据48V磷酸铁锂电池组充电技术要求,设计了快速充电主电路拓扑及其控制方式,搭建了充电实验平台,完成了对电池组的快速充电实验。具体完成了以下工作: ①选择主电路 对目前电动车采用的充电方法比较,根据实际需要,选用三相电流型PWM整流器作为充电主电路。对三相电流型PWM整流器的原理进行分析,建立了三相电流型PWM整流器的数学模型。分析和比较了三相电流型PWM整流器的几种主要控制方法,主要对SPWM三值逻辑控制和SVPWM电流空间矢量控制方法做了详细阐述。 ②模型建立和仿真验证 基于对充电主电路的分析和控制方法的研究,建立了Saber仿真模型。分别对主电路进行了SPWM和SVPWM仿真分析,并对SPWM控制方法进行了简化,仿真结果验证了该电路及控制方案的可行性。并对主电路参数的选取通过仿真进行了优化设计。最终对比发现SVPWM的动态特性要优于SPWM。 ③实验验证和实验方法 完成了三相充电装置主电路的硬件设计,搭建了实验平台,软件调试通过基于模型的嵌入式代码生成的设计实现。完成了开环和闭环实验,实现了功率因数校正,验证了仿真的正确性。对磷酸铁锂电池组进行了不同电压等级的充电实验,实验结果显示该方法可以输出恒定的充电电流,可实现电动车电池组的快速充电。 ④结论 利用三相电流型整流器作为充电电路,可以输出大小可调的充电电流,实现了功率因数校正,充电电压范围较宽。磷酸铁锂电池组可以在安全范围内快速充电,验证了该方案的可行性和充电优越性。

关键词： LiFePO4/C   碳热还原法   包覆改性   微细材料   复合碳源  

摘要： 针对目前LiFePO正极材料改性存在的包覆工艺复杂、碳包覆不均匀以及颗粒粒径偏大等问题,采用淀粉为碳源,利用其加热糊化形成稳定胶体实现对前躯体均匀包覆,碳热还原法制备得到微细LiFePO/C复合材料。利用程控恒流充放电测试系统,结合XRD、SEM、TEM、TG-DTA等表征手段,研究了焙烧温度和焙烧时间等合成工艺参数对材料的结构、形貌和电化学性能的影响,进一步通过正交实验确定了最佳的合成工艺条件。并且研究了采用复合碳源碳热还原法合成高性能的LiFePO/C复合材料。 实验发现,以淀粉为碳源合成的LiFePO/C复合材料不仅具有微细类球形颗粒形貌,一次粒径为500nm左右,而且网络丝状的导电碳均匀包覆于颗粒表面。相对于传统固相包覆工艺,不仅减小了颗粒粒径,而且有效地减小极化,提高了LiFePO的电化学性能。 通过正交实验确定的最佳合成工艺条件为:焙烧温度:750℃,焙烧时间:4h,掺碳量:FePO∶Li2CO3∶C= 2∶1.02∶1。以最佳工艺合成的LiFePO/C复合材料结晶良好,具有高的电导率,为5.12×10-2S/m和振实密度(1.25g/cm3)。同时材料表现出优良的电化学性能,0.2C和3C下首次放电容量分别为155.8mAh/g和129.2mAh/g,3C循环100次容量保持率高达97.8%。 为了实现材料颗粒表面具有致密均匀的全面导电碳体系,进一步来提高LiFePO/C复合材料的导电率。以淀粉和PEG作为复合碳源碳热还原法合成LiFePO/C复合材料。实验发现,合成材料颗粒微细呈类球形,粒径仅为400nm,不仅致密的导电碳均匀包覆于颗粒表面,而且颗粒之间充满了网络丝状的碳,这种全面的导电体系有效地提高了材料颗粒表面和之间的电导率,高达2.38×10-1S/cm。经过放电测试,所制备的样品表现出优良的电化学性能,0.2C和1C放电容量分别为156.8mAh/g、140.8mAh/g。

关键词： 锂离子电池   正极材料   磷酸铁锂   水热法   HEDP   碳包覆  

摘要： 橄榄石型LiFePO4材料由于具备高比容量、长循环寿命、更安全、更环保、更廉价等多种优势而成为近期研究的重点材料,从而成为最具开发和应用潜力的新一代锂离子电池正极材料。但是,作为电池正极材料,LiFePO4材料的离子传导率和电导率不佳,使其性能不能得到全面的发挥。本论文试图用一种简便而廉价的方法来改善LiFePO4材料性能。 本论文的主要工作如下： 1)在水热法合成中,通过加入HEDP来控制所合成的LiFePO4的粒径与均一性。通过XRD、SEM等表征手段与固相法和水热法合成的LiFePO4材料相比较,显示在水热法过程中加入HEDP可以使合成的LiFePO4材料的晶粒在不同的方向上生长,粒径更小(纳米级)、均一性更好,并且具有良好的分散性。 2)用球磨和搅拌的方法混合LiFePO4和碳源,然后碳化得到碳包覆LiFePO4/C材料,发现其形貌差异较大,采用搅拌法得到的碳包覆LiFePO4/C较好的保持了LiFePO4原有的形貌。 3)将所得材料组成电池进行电化学性能测试发现,当LiFePO4的粒径变小时,其电化学性能得到提高。因此,在水热法合成LiFePO4时加入HEDP作为添加剂可以提高材料的电化学性能。当HEDP加入量为15%,所合成的LiFePO4材料O.1C下首次充电容量为154mAh/g,放电容量为134mAh/g;20次循环后容量有所提高,放电比容量为140mAh/g;当充放电倍率提高后,容量下降不明显,在2C倍率下仍然有126mAh/g的容量。

关键词： 混合动力汽车   磷酸铁锂电池   SOC算法   电池管理系统  

摘要： 当今节能环保已经成为时代主题之一,汽车行业如何才能节能减排实现可持续发展是汽车工业的研究方向,混合动力汽车应运而生,被认为汽车工业的新革命。正如研究传统汽车必须研究发动机技术,研究混合动力汽车就必须在动力电池系统技术上有所突破。电池是混合动力汽车的重要动力源,如果不能对电池进行监控和管理,那么不仅不能发挥电池的充放电能力,更有可能造成用户的危险,不利于混合动力汽车发展。 论文以混合动力汽车用磷酸铁锂电池管理系统为研究对象,从电池SOC算法提出、特性试验、电池离线仿真到软硬件实现分别进行了研究。 首先,论文对常用单体电池SOC算法进行理论分析和比较,指出开路电压和等效电路结合的算法在准确度和实用性上都具有一定优势。其次,根据单体电池SOC算法理论要求,进行了一系列单体电池充放电实验,计算出单体电池SOC算法所需参数值；结合实际使用情况,在单体算法基础上补充了模块电池充放电试验,完成模块电池SOC算法并利用MATLAB simulink建立电池SOC算法模型进行离线仿真；为了进一步验证SOC算法在实际工程应用中的准确度,实现理论与实际之间的无缝连接和控制器的快速实现,论文利用dSPACE快速控制原型技术进行了半实物仿真,两种仿真结果都显示算法完全符合要求。最后,论文对电池管理系统进行了整体设计,使得电池管理系统在具备常用功能基础上,具有通用性、绝缘监测能力和均衡能力并绘制出硬件图和软件程序框图。

关键词： 电动汽车   锰酸锂电池   磷酸铁锂电池   寿命特性   电池模型  

摘要： 电动汽车在环保和节能方面具有不可比拟的优势，可以有效解决传统内燃机汽车所带来的环境污染、能源短缺等方面问题。目前，在电动汽车领域，锂离子电池与其他电池相比，在能量密度、功率和综合性能等方面具有较大的优势和发展潜力，但在生产成本、寿命特性、安全性能等方面尚不能满足市场需求，短时间内还不能完全代替镍氢电池，但却是动力电池未来发展的主要方向之一。动力电池的寿命特性是各类电动汽车示范推广应用过程中的关键性能指标之一，近年来关于影响电池寿命特性的研究工作逐渐得到行业的重视。 论文工作参照现有国内外电池测试规范，对镍氢电池、锰酸锂电池和磷酸铁锂电池的基本性能进行了试验研究，并在容量特性、效率特性、直流内阻特性、功率密度特性等方面进行了分析和对比，为下一步的电池建模做好了铺垫。 基于PGNV等效电路模型建立了锂离子电池模型。通过试验辨识了锰酸锂电池和磷酸铁锂模型参数，并基于《USABC电池试验手册》中定义的FUDS工况对模型的仿真精度进行验证，证明PNGV模型更适用于锰酸锂电池。 以电池模型为核心，建立了燃料电池混合动力电动汽车整车模型，针对中国典型城市公交循环工况进行仿真得到电池电流工作工况。以锰酸锂电池作为研究对象，通过一系列循环寿命试验研究了锂离子电池的寿命特性及其数学模型，就锂离子电池的可用容量、可用能量、库伦效率、能量效率、功率、内阻等方面在进行循环寿命试验过程中的变化进行了分析。研究了不同的SOC工作点对循环使用寿命的影响，并建立了判断锂电池寿命状态的模型，为电动汽车动力电池组的寿命特性研究工作提供有价值的参考。

关键词： 遮光罩   光学结构   乐凯   磷酸铁锂   充电电池   红窗   焦端   长焦镜头   画幅照相机   数码单反相机  

摘要： Q:请问主持人,如何给大变焦比的镜头配用有效的遮光罩?A:你给大变焦比镜头配用有效的遮光罩的确是个难题,以18~270mm镜头为例,只能按18mm短焦端的视场角给镜头配个装饰性的遮光罩,这在逆光拍摄时等于没有遮光罩,我就见到过一位喜欢拍逆光场景的影友给他的28~300mm镜头准备了短、中、

关键词： LiFePO4   机械化学-原位聚合   原位聚合-碳热还原   F掺杂   PANi包覆  

摘要： 橄榄石型磷酸铁锂(LiFePO)作为锂离子二次电池正极材料,具有比容量高、结构稳定、循环可逆性能好、原料丰富易得、价格便宜以及安全无毒等突出优点,是最有发展前景的锂离子电池正极材料之一。低碳的提出,电动汽车和智能电网的发展给磷酸铁锂的研究带来了更大的契机,但目前磷酸铁锂大规模产业化生产仍需解决3个问题:1.大幅度提高磷酸铁锂导电性,改善材料倍率性能;2.找到一种低成本规模化生产的制备方法;3.提高材料的振实密度,以提高材料的体积比容量。本文在传统的固相法的基础上,采用机械化学法与原位聚合法相结合,制备LiFePO/C复合材料。研究不同三价铁源(FeCl、Fe(NO)和FePO),比较机械化学-原位聚合法和原位聚合-碳热还原法这两种合成方法对LiFePO/C基体晶体结构、表观形貌及电化学性能的影响。文中还研究了F掺杂及原位聚合PANi包覆对LiFePO/C复合材料表面形貌和电化学性能的影响。 研究以不同三价铁盐(FeCl、Fe(NO)和FePO)为铁源,采用机械化学-原位聚合法和原位聚合-碳热还原法制备LiFePO/C复合材料。采用XRD、SEM和充放电测试仪等对材料的晶体结构、表观形貌及电化学性能表征。结果表明:相对于原位聚合-碳热还原法,采用机械化学-原位聚合法合成的LiFePO/C电化学性能更优异,3种铁源1C放电容量分别为:132.05 mAh/g、130.18 mAh/g和125.8 mAh/g,而采用原位聚合-碳热还原法合成的LiFePO/C电化学性能相对较差,3种铁源1C放电容量分别为:109.07 mAh/g、105.2 mAh/g和102.65 mAh/g;Raman光谱测试表明,相对于用蔗糖为碳源碳热还原法制备的LiFePO/C,采用机械化学-原位聚合法制备的样品中C的石墨化程度明显提高;SEM形貌分析表明,采用机械化学-原位聚合法合成的LiFePO/C颗粒尺寸较小(小于200 nm),而采用原位聚合-碳热还原法合成的LiFePO/C颗粒尺寸较大(大于500 nm)。 研究F掺杂及原位聚合PANi包覆LiFePO/C复合材料表面形貌和电化学性能的影响。结果表明,F掺杂及原位聚合PANi包覆改善了LiFePO/C材料的倍率性能和循环性能,F掺杂样品在1C倍率放电容量为142.03 mAh/g,与未掺杂样品(132.05 mAh/g)相比,其克容量高了10 mAh/g,经过20个循环后,容量保持率为98.3%;原位聚合PANi包覆样品在1C倍率放电容量为135.7 mAh/g,与未掺杂样品(132.05 mAh/g)相比,其克容量有所提高,经过20个循环后,容量保持率为99.25%;SEM分析表明,原位聚合PANi后,LiFePO/C基体材料表面包覆了一层物质;通过红外光谱和表面能谱测试,证实了基体表面包覆层为PANi聚合物。

关键词： 氢燃料电池   浙江新安化工   纳米科技   高新材料   迈图   霍尼韦尔   纳米技术   磷酸铁锂电池   燃料电池催化剂   生物技术产业   复合正极材料   钴催化剂  

摘要： "磷酸铁锂/石墨烯复合正极材料及其中试生产技术"通过鉴定5月15日,中科院宁波材料技术与工程研究所动力锂电池技术研究团队完成的"磷酸铁锂/石墨烯复合正极材料及其中试生产技术"项目通过成果鉴定。本成果采用石墨烯复合磷酸铁锂技术,突破了国外磷酸铁锂技术壁垒,形成了自主知识产权技术。使用该技术研制的产品经信息产业部化学物理电源产品质量监督检验中心检测,所制成的磷酸铁锂电池经IQ实验室检测,性能符合相关

关键词： 产业链   资源   中华人民共和国   核心环节   蓝宝石衬底材料   讨袁之役   二次革命   企业管理   企业   《经理人》   定价权   磷酸铁锂电池   液晶面板   成本优势  

摘要： '中国制造'转身'中国自主'自金融危机爆发至今,大多数身处非垄断资源行业的中国企业,恐怕只能用举步维艰和踉踉跄跄来形容,通货膨胀更是让许多制造企业的利润急转直下,根据汇丰银行提供的中国制造业指数,持续上涨的成本压力吃掉了一大部分

关键词： 磷酸铁锂   磷酸铁   碳热还原法   锂离子电池   正极材料  

摘要： 磷酸铁锂晶体结构稳定、比容量高、放电平台平稳和循环寿命长,是锂离子动力电池的首选正极材料之一。作为动力电池关键材料其存在三个缺陷:一是电导率低,导致材料的比容量和倍率性能都难以发挥;二是振实密度较低,这在很大程度上面影响了其能量密度上面的发挥;三是生产过程中单位能耗高,废气排放量大。本文针对上述缺陷,设计了磷酸铁锂的改性方案。以三价铁盐取代二价铁盐为原料,制备前驱体磷酸铁,重点研究控制前驱体的粒度和形貌的方法与碳热还原制备磷酸铁锂的工艺参数。在上述基础上对磷酸铁锂进行二氧化钛的掺杂改性,以提高其导电率。本文工作可以分为下面四个部分: (1)沉淀法制备球形磷酸铁。通过研究不同铁源、水浴温度和PH对制备过程的影响,选择氯化铁和磷酸体系作为反应试剂,在高于90℃的条件下,在PH=0.9时可以制备出粒度大小在1～2μm,形貌类球形的磷酸铁。 (2)表面活性剂辅助形貌控制生长磷酸铁。以zeta电位为研究依据,分别引入小分子表面活性剂和高聚物表面活性剂。研究表明,小分子SDS(十二烷基硫磺钠)表面活性剂改性以后,颗粒表面光滑,颗粒呈类球形,有利于提高磷酸铁锂的振实密度;高聚物表面活性剂PVP(聚乙烯基吡咯烷)改性磷酸体,颗粒呈片层状,并存在团聚现象。 (3)碳热还原法制备磷酸铁锂。研究了组成、分散剂、还原剂和烧成制度等主要参数对磷酸铁锂结构和性能影响。锂铁比为1.02:1,酒精介作分散为质,葡萄糖为还原剂,在750℃温度下烧结12小时为最优工艺条件。研究表明,乙炔黑作为碳源,磷酸铁锂在0.1C的初始容量可达到152 mAh/g,但在0.2C时的乙炔黑样品比容量降至125 mAh/g左右,而葡萄糖样品却依然保持130 mAh/g。 (4)二氧化钛掺杂磷酸铁锂复合材料。在葡萄糖碳热还原法制备磷酸铁锂的基础上,本文引入二氧化钛作为掺杂物,研究了不同钛含量对磷酸铁锂晶体结构的影响,优化了掺杂二氧化钛以后的磷酸铁锂产物,最终提高了磷酸铁锂的初始容量和倍率容量。经过优化的样品首次充电容量和放电容量分别达到了157.9 mAh/g和155.2 mAh/g。1C倍率循环100次以后,比容量依然达到130 mAh/g。CV(循环伏安)和EIS(交流阻抗)测试表明,二氧化钛掺杂磷酸铁锂复合材料极化和电阻均明显降低。