论文动力锂离子电池部分荷电和深度放电状态下的脉冲充电技术是适合不知如何写锂离子电池方面的相关专业大学硕士和本科毕业论文以及关于锂离子电池论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料下载。
摘 要： 针对动力锂离子电池的使用特点和其自身的充放电特性,以提高其充电效率,延长循环寿命为目的,设计制造了间歇?正负脉冲智能充电器,实现了正、负脉冲交替充电.模拟部分荷电和深度放电的实际使用特点,进行不同的充电模式循环对比实验,同时对失效单体电池进行了容量恢复实验.实验中对电池进行正负级电位测量分析,验证对其结构的恢复作用,并对修复结果稳定性进行验证.实验结果表明,间歇?正负脉冲充电提高了正负极的活性,抑制了浓差极化的形成,且修复结果稳定,从而有效提高了电池的循环寿命.
关键词： 动力锂离子电池； 充电模式； 脉冲充电； 交替充电； 电池修复； 循环寿命
中图分类号： TN136?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2018）02?0102?05
Abstract： In view of the usage characteristics and charge?discharge characteristics of the power lithium?ion battery, and in order to improve the charging efficiency and prolong the cycle life, a art intermittent?positive and negative pulse charger was designed and manufactured to realize the alternating charging of positive and negative pulses. The cycle contrast experiment of different charging modes was carried out by simulating the actual usage characteristic of partial state of charge and depth of discharge （PSOC?DOD）. The capacity recovery experiment was carried out for drained?off single cells, in which the positive and negative potentials of the battery were measured and analyzed to verify the recovery effect of the structure and the stability of the recovery results. The experimental results show that the intermittent?positive and negative pulse charging method can improve the activity of positive and negative electrodes, suppress the formation of concentration polarization, and has stable recovery results, thereby the cycle life of the battery is increased effectively.
Keywords： power lithium?ion battery； charging mode； pulse current charge； alternative current charge； battery repair； cycle life
0 引 言
环境污染和能源短缺的威胁日益严重,促进了可再生能源的开发与利用及电动交通工具的发展,而动力电池又是制约上述技术发展的关键[1?2].锂离子电池单体电压高,自放电率低,能量密度大,几乎没有 “记忆效应”, 与传统的铅酸电池相比具有明显优势[3],被广泛应用于各个领域.传统的恒压限流和单向脉冲充电,导致锂电池在充电过程中产生极化现象,电池容量降低,循环寿命缩减[4].这对于很少遇到深度放电情况的蓄电池组来说,问题尚不突出,例如用于备用电源（如 UPS、通信电源、电力备用电源等）的蓄电池组.而用于可再生能源和电动交通工具中的动力蓄电池,却经常处于全负荷深度放电（100% Depth Of Discharge,DOD）状态,而且部分充电后,再次投入使用,即动力锂电池常态化地处于部分荷电状态（Partial State Of Charge,PSOC）[5].这种常态化地处于部分荷电和深度放电（PSOC?DOD）的使用特点加速了锂电池的极化现象,大大缩减了电池寿命[6].因此,研究一种针对动力用锂电池PSOC?DOD使用特点的充电模式具有明显的实用价值.一些研究表明变频率和变幅值的间歇?正负脉冲充电能有效地改善极化现象,延长电池循环寿命[7].然而以上研究结论的实验条件设定均是100%充电,即电池可以充满电,与动力锂电池实际使用中的PSOC?DOD状况区别较大.在前述研究的基础上,本文针对更接近动力锂电池实际使用情况的PSOC?DOD过程进行实验设计,对传统的充电器进行改进,设计了间歇?正负脉冲充电器,并较全面地对比了其与传统充电器在PSOC?DOD条件下的充放电性能.
1 智能脉冲充电器
1.1 基本的Reflex TM充电方法
本文设计基于在铅酸电池中已经得到应用的Reflex TM充电方法[8].这种方法采用间歇?正负脉冲的模式进行充电,即正、负、停式脉冲充电,其基本波形如图1所示.其机理是利用负脉冲产生的“打嗝”效应,消除电极表面充电时产生的气体,阻止电池析气,同时消除浓度极化从而提高充电速度,延长电池循环寿命[9].
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参考文献：
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