本文關(guān)鍵詞：鋰電池儲(chǔ)能特性及關(guān)鍵技術(shù)研究

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【摘要】：鋰離子電池因其具有能量密度大、自放電小、不含有毒有害物質(zhì)等優(yōu)點(diǎn),被稱為綠色電池。隨著新能源及電動(dòng)汽車等新興產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展,鋰電池在儲(chǔ)能領(lǐng)域中的應(yīng)用研究成為熱點(diǎn)問題。分別采用了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)、理論分析及數(shù)值模擬等方法,對(duì)鋰電池的充放電特性、產(chǎn)熱特性及不同熱管理體系的溫度場(chǎng)進(jìn)行了深入研究。通過對(duì)鋰離子電池組不同環(huán)境溫度及北方典型月份中電動(dòng)汽車鋰電池的充放電性能測(cè)試,結(jié)果表明,鋰離子電池組的充放電性能在25℃時(shí)優(yōu)于其他溫度下的性能,低溫運(yùn)行性能較差,但電池組一致性良好,電動(dòng)汽車中電池組模塊溫度和平均單體電壓變化穩(wěn)定,但冬夏季節(jié)運(yùn)行性能下降。通過建立電池組的傳熱模型,對(duì)型號(hào)為GBS-LFMP100Ah的鋰電池的產(chǎn)熱特性及溫度特性進(jìn)行研究,結(jié)果表明雖然理論上電池組能夠?qū)⒆陨淼漠a(chǎn)熱散發(fā)出去,但是隨著環(huán)境溫度的升高,電池組內(nèi)部的溫度大幅度增加,需要對(duì)電池組進(jìn)行熱管理。采用Fluent軟件對(duì)PCM散熱系統(tǒng)、熱管散熱系統(tǒng)和小型熱泵系統(tǒng)3種不同方式對(duì)鋰電池組進(jìn)行熱管理數(shù)值模擬,研究發(fā)現(xiàn)PCM散熱系統(tǒng)能夠使電池組溫度保持在相變溫度42~43℃,熱管散熱系統(tǒng)能使電池組溫度保持在35~37℃,小型熱泵系統(tǒng)在高溫下能使電池組溫度保持在32~38℃,低溫下能使電池組溫度保持在20~25℃。研究表明,鋰電池充放電性能穩(wěn)定,低溫和高溫性能較差,鋰離子電池組的最佳工作溫度區(qū)間在20~45℃,通過科學(xué)的熱管理方案能夠延長(zhǎng)電池組壽命和運(yùn)營(yíng)穩(wěn)定性。研究結(jié)果可為鋰電池在新能源發(fā)電及電動(dòng)汽車的儲(chǔ)能等應(yīng)用中提供理論參考和技術(shù)借鑒。圖40幅;表9個(gè);參51篇。
【關(guān)鍵詞】：磷酸鐵鋰 充放電性能 溫度特性 熱管理
【學(xué)位授予單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM912
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 引言9-10
• 第1章 文獻(xiàn)綜述10-17
• 1.1 課題研究背景10
• 1.2 鋰電池的研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 鋰離子動(dòng)力電池特性10-11
• 1.2.2 電動(dòng)汽車鋰電池國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 電動(dòng)汽車鋰電池國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.2.4 鋰電池儲(chǔ)能的應(yīng)用13-14
• 1.3 鋰電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3.1 相變材料散熱熱管理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀14
• 1.3.2 熱管散熱式熱管理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀14-15
• 1.3.3 小型熱泵技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀15-16
• 1.4 論文研究?jī)?nèi)容16-17
• 第2章 鋰電池充放電性能研究17-30
• 2.1 鋰電池實(shí)驗(yàn)臺(tái)簡(jiǎn)介17-20
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)主要結(jié)構(gòu)17-19
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)19-20
• 2.2 實(shí)驗(yàn)室磷酸鐵鋰電池的充放電特性20-24
• 2.2.1 放電特性分析20-22
• 2.2.2 充電特性分析22-24
• 2.3 電動(dòng)汽車鋰電池的充放電特性24-29
• 2.3.1 充電特性分析25-27
• 2.3.2 放電特性分析27-29
• 2.4 小結(jié)29-30
• 第3章 鋰電池?zé)崽匦匝芯?/span>30-39
• 3.1 鋰離子電池的結(jié)構(gòu)及工作原理30-32
• 3.1.1 鋰離子電池的結(jié)構(gòu)30-31
• 3.1.2 鋰離子電池工作原理31-32
• 3.2 系統(tǒng)產(chǎn)熱機(jī)理分析32-35
• 3.2.1 鋰電池組產(chǎn)熱32
• 3.2.2 鋰電池組與環(huán)境熱交換32-34
• 3.2.3 鋰電池組熱量計(jì)算34-35
• 3.3 磷酸鐵鋰電池溫度特性分析35-38
• 3.4 小結(jié)38-39
• 第4章 鋰電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)研究39-61
• 4.1 相變儲(chǔ)能系統(tǒng)性能研究39-47
• 4.1.1 PCM工作原理39-40
• 4.1.2 PCM的選擇40-41
• 4.1.3 PCM特性41
• 4.1.4 PCM用量與裝置結(jié)構(gòu)41-44
• 4.1.5 PCM系統(tǒng)冷卻性能研究44-47
• 4.2 熱管散熱系統(tǒng)性能研究47-52
• 4.2.1 熱管工作原理47-48
• 4.2.2 熱管散熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)48
• 4.2.3 熱管各部分構(gòu)件選擇48-50
• 4.2.4 熱管散熱系統(tǒng)模擬50-52
• 4.3 小型熱泵系統(tǒng)分析52-60
• 4.3.1 小型熱泵工作原理52-53
• 4.3.2 熱泵系統(tǒng)理論循環(huán)53-54
• 4.3.3 熱泵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理54-55
• 4.3.4 熱泵系統(tǒng)關(guān)鍵部件選型計(jì)算55-56
• 4.3.5 熱泵系統(tǒng)模擬研究56-60
• 4.4 小結(jié)60-61
• 結(jié)論61-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 致謝65-66
• 導(dǎo)師簡(jiǎn)介66-67
• 作者簡(jiǎn)介67-69
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集69

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 張劍波;盧蘭光;李哲;;車用動(dòng)力電池系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)與學(xué)科前沿[J];汽車安全與節(jié)能學(xué)報(bào);2012年02期

2 沈云飛;程俊偉;王健;;電動(dòng)汽車鋰離子蓄電池包熱管理系統(tǒng)中相變材料的應(yīng)用研究[J];上海汽車;2011年11期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 歐陽東;純電動(dòng)汽車熱泵空調(diào)與電池交互熱管理系統(tǒng)研究[D];華南理工大學(xué);2013年

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本文編號(hào)：641039