發(fā)布時(shí)間：2025-04-18 00:47

　　飛機(jī)上的鋰電池一般都會(huì)經(jīng)歷高空低溫環(huán)境,然而目前關(guān)于鋰電池的研究還未關(guān)注到低溫內(nèi)部特性。因此,有必要了解低溫環(huán)境下鋰電池充放電過程的內(nèi)部溫度和熱應(yīng)變產(chǎn)生規(guī)律以及機(jī)理。本實(shí)驗(yàn)搭建了低溫鋰電池高倍率充放電平臺(tái),在此基礎(chǔ)上開展了常溫和低溫環(huán)境高倍率充放電實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)針對(duì)軟包鋰電池的特殊結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)了埋入式傳感器鋰電池,可以實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的采集鋰電池使用過程中的內(nèi)部狀態(tài)參數(shù),減少實(shí)驗(yàn)誤差,確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。實(shí)驗(yàn)在低溫實(shí)驗(yàn)艙中進(jìn)行,分別在常溫(25℃)和低溫(10℃、0℃、-10℃、-20℃)環(huán)境下開展高倍率(1C、2C、3C)充放電實(shí)驗(yàn)。從鋰電池充放電時(shí)間、充放電容量、內(nèi)部最大溫度、內(nèi)部最大應(yīng)變、電化學(xué)反應(yīng)等幾個(gè)方面研究低溫環(huán)境下鋰電池內(nèi)部狀態(tài)的變化規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,磷酸鐵鋰電池的充放電時(shí)間和容量隨著環(huán)境溫度的降低而減少,內(nèi)部溫度和內(nèi)部應(yīng)變隨環(huán)境溫度的減少而增加,并且當(dāng)環(huán)境溫度每下降約10℃,充放電時(shí)間也相應(yīng)減少約10%。在25℃、10℃和0℃溫度下,電池表現(xiàn)出平坦而長(zhǎng)的電壓平臺(tái),但當(dāng)溫度為-10℃、-20℃時(shí),充放電初期電壓會(huì)出現(xiàn)反彈現(xiàn)象。本論文通過理論計(jì)算對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證,參考前人關(guān)于鋰電池溫度...

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
        1.1.1 鋰離子電池概述
        1.1.2 鋰離子電池工作原理
    1.2 飛機(jī)用鋰電池發(fā)展概述
        1.2.1 飛機(jī)用鋰電池發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 航空鋰電池事故
        1.2.3 航空鋰電池適航標(biāo)準(zhǔn)
    1.3 鋰電池低溫?zé)釕?yīng)變研究綜述
        1.3.1 鋰電池低溫充放電分析
        1.3.2 鋰電池?zé)釕?yīng)力分布研究
        1.3.3 應(yīng)變對(duì)電池材料的影響
    1.4 本文的研究工作
第2章 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與試驗(yàn)方案
    2.1 鋰電池低溫充放電實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)
        2.1.1 低溫實(shí)驗(yàn)艙
        2.1.2 鋰電池充放電循環(huán)系統(tǒng)
        2.1.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
    2.2 埋入式傳感器鋰電池制作
    2.3 實(shí)驗(yàn)方案
        2.3.1低溫高倍率充放電實(shí)驗(yàn)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 多梯度低溫環(huán)境對(duì)鋰電池內(nèi)部特性的影響
    3.1 實(shí)驗(yàn)研究
        3.1.1 溫度變化范圍確定
        3.1.2 低溫充放電實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.1.3 低溫充放電測(cè)試方案
    3.2 結(jié)果與討論
        3.2.1 低溫充放電時(shí)間分析
        3.2.2 鋰電池充放電電壓曲線分析
        3.2.3 鋰電池內(nèi)部溫度變化分析
        3.2.4 鋰電池內(nèi)部應(yīng)變規(guī)律分析
    3.3 本章小結(jié)
第4章 變充放電倍率對(duì)鋰電池內(nèi)部特性的影響
    4.1 實(shí)驗(yàn)研究
        4.1.1 充放電倍率選取
        4.1.2 變倍率充放電實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.1.3 變倍率充放電測(cè)試方案
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 鋰電池內(nèi)部溫度變化
        4.2.2 鋰電池內(nèi)部應(yīng)變規(guī)律
        4.2.3 變倍率充放電下溫度-應(yīng)變規(guī)律
    4.3 本章小結(jié)
第5章 鋰電池溫度場(chǎng)和熱應(yīng)力場(chǎng)分析
    5.1 鋰電池參數(shù)計(jì)算
        5.1.1 導(dǎo)熱系數(shù)計(jì)算
        5.1.2 比熱容計(jì)算
        5.1.3 生熱速率計(jì)算
        5.1.4 楊氏模量及泊松比計(jì)算
        5.1.5 熱膨脹系數(shù)計(jì)算
    5.2 鋰電池溫度場(chǎng)和熱應(yīng)力場(chǎng)解析
        5.2.1 鋰電池溫度場(chǎng)解析
        5.2.2 鋰電池?zé)釕?yīng)力場(chǎng)解析
    5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 核心內(nèi)容和結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 鋰離子電池各組成材料參數(shù)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果
致謝



本文編號(hào)：4040256