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钠离子电池正极材料NaNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2高压衰减机理（英文）

无机化学学报 2018年第4期34卷 750-756页

作者：王勇刘雯郭瑞罗英李永裴海娟解晶莹上海空间电源研究所空间电源技术国家重点实验室上海200245 上海动力储能电池系统工程技术有限公司上海200241

首次通过简单的固相反应合成了NaNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2材料,并对其合适的电化学工作条件进行了探索。在此基础上对其在高充电电压下的衰减机理进行了研究。通过非原位XRD和电化学阻抗谱等电化学手段综合分析高充电电压下的衰减机... 详细信息

首次通过简单的固相反应合成了NaNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2材料,并对其合适的电化学工作条件进行了探索。在此基础上对其在高充电电压下的衰减机理进行了研究。通过非原位XRD和电化学阻抗谱等电化学手段综合分析高充电电压下的衰减机理,发现随着充电电压升高至4 V,界面层的不断增厚与材料结构的不可逆变化同时导致了电化学性能的衰减。

关键词：钠离子电池正极材料机理容量衰减高充电电压

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钠离子电池正极材料研究进展

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化工进展 2018年第8期37卷 3056-3066页

作者：王勇刘雯郭瑞罗英解晶莹上海空间电源研究所空间电源技术国家重点实验室上海200245 上海动力储能电池系统工程技术有限公司上海200241

钠离子电池与锂离子电池工作原理相似,却有着更低的成本和更高的安全性。在钠离子电池中,正极材料的研究尤为重要。本文对现有的钠离子电池正极材料进行了系统性的归纳,首先介绍了各类正极材料的结构和电化学特性,基于此分析目前钠离子... 详细信息

钠离子电池与锂离子电池工作原理相似,却有着更低的成本和更高的安全性。在钠离子电池中,正极材料的研究尤为重要。本文对现有的钠离子电池正极材料进行了系统性的归纳,首先介绍了各类正极材料的结构和电化学特性,基于此分析目前钠离子电池正极材料面临的两个主要制约因素:一是钠离子半径大,充放电过程中对材料结构的影响大,导致容量衰减迅速;二是动力学过程慢,导致其倍率性能差。在此基础上归纳了现有的各类钠离子电池正极材料的改性方法如掺杂、包覆等。总结了材料改性及改善材料电化学性能的方法以及应用在现有材料中时所获得的效果,基于此为未来的钠离子电池正极材料及其改性研究提供了基础。

关键词：储能钠离子电池正极材料低成本

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微米级单晶高电压LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)材料的制备及性能

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无机化学学报 2022年第4期38卷 611-619页

作者：罗英丁赵波刘雯晏莉琴闵凡奇解晶莹路杰上海空间电源研究所空间电源技术国家重点实验室上海200245 上海动力储能电池系统工程技术有限公司上海200241 贵州百思特新能源材料有限公司贵州554000

采用改进的共沉淀-高温固相法制备了形貌可控的高电压LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)料。利用锂盐中结晶水易脱水的特点设计了低温高压反应环境。在高温煅烧之前增加反应釜预反应过程,有效提高锂盐与氧化物前驱体的混合均匀性以及反应性,抑制... 详细信息

采用改进的共沉淀-高温固相法制备了形貌可控的高电压LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)料。利用锂盐中结晶水易脱水的特点设计了低温高压反应环境。在高温煅烧之前增加反应釜预反应过程,有效提高锂盐与氧化物前驱体的混合均匀性以及反应性,抑制了杂相生成,降低了材料金属离子混排度。调控预反应温度实现了LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)材料形貌和颗粒尺寸的可控制备。研究表明,经过180℃预反应过程合成的样品具有规则的八面体单晶形貌,尺寸分布相对均匀,有效抑制了电极/电解液界面反应,使得合成的材料表现出优异的循环稳定性和倍率性能。常温1C下循环400次后容量保持率达到95.3%,且在20C下仍能放出120.9 mAh·g^(-1)的比容量。

关键词：锂离子电池高电压LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4) 改进的共沉淀-高温固相法循环稳定性

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锂离子电池高温贮存容量衰减分析

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储能科学与技术 2022年第5期11卷 1339-1349页

作者：程广玉刘新伟梅悦旎顾洪汇杨丞王可空间电源技术国家重点实验室上海空间电源研究所上海200245 上海动力储能电池系统工程技术有限公司上海200241

为了探究锂离子电池高温贮存后的容量衰减因素,研制了额定容量1.6 Ah的18650锂离子电池,并且负极采用预锂化技术。对比分析了电池常温及70℃分别满电贮存5个月后的容量损失、恢复容量、微分容量、电化学阻抗谱、形貌、结构、元素含量及... 详细信息

为了探究锂离子电池高温贮存后的容量衰减因素,研制了额定容量1.6 Ah的18650锂离子电池,并且负极采用预锂化技术。对比分析了电池常温及70℃分别满电贮存5个月后的容量损失、恢复容量、微分容量、电化学阻抗谱、形貌、结构、元素含量及热分析等。结果表明,电池70℃搁置后放电容量仅为25℃搁置后容量的79.14%,其中可逆容量损失占比为52.8%。电池的不可逆容量衰降源于严重的正负极失衡,其中未预锂化电池主要为负极损失,而预锂化电池由于负极锂过量主要表现为正极损失。70℃搁置电池内阻更高,特别是负极增加明显。70℃负极表面更多的“死锂”,更高的氧含量,意味着表面更多的副反应。此外,高温搁置并未对材料结构造成影响。

关键词：高温贮存容量衰减自放电预锂化锂离子电池

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电动汽车用锂离子电池SOC估算方法综述

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储能科学与技术 2021年第3期10卷 1127-1136页

作者：付诗意吕桃林闵凡奇罗伟林罗承东吴磊解晶莹空间电源国家重点实验室上海空间电源研究所上海动力与储能电池系统工程技术研究中心上海200245 上海动力储能电池系统工程技术有限公司上海200241 哈尔滨工业大学化工与化学学院黑龙江哈尔滨150001

综述了锂离子电池荷电状态(state of charge,SOC)估算方法的研究进展。作为电动汽车电池管理中的重要指标,SOC表征了电池在当前循环中剩余的电量。准确的SOC估算可有效地避免电池工作于过低电量等不良工况,保证电池始终运行在安全的状态... 详细信息

综述了锂离子电池荷电状态(state of charge,SOC)估算方法的研究进展。作为电动汽车电池管理中的重要指标,SOC表征了电池在当前循环中剩余的电量。准确的SOC估算可有效地避免电池工作于过低电量等不良工况,保证电池始终运行在安全的状态中,从而有效提高电池使用的效率和延长使用寿命。介绍并比较了几种常用的SOC估算方法:安时积分法最为简单,但由于其是开环估算系统,无法对估计误差进行修正;开路电压法可以根据开路电压与SOC之间的对应关系实现查表式估算,然而由于需要长时间静置来获取稳定的电压值,不适用于在线估算;卡尔曼滤波族方法是前两种方法的结合,可依靠系统观测值的误差对状态估计值进行及时修正,搭配适合的电池模型可获得较高的估算精度且适用于在线估算;数据驱动的方法则需要长期性的历史数据进行数据库的建立。本文总结了每种SOC估算方法的优缺点以及改进的方案。基于以上分析,结合SOC估算算法在工程实际中应用的局限与面对的挑战,对锂离子电池SOC在线估算的发展做出了展望。

关键词：锂离子电池 SOC 在线估算

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锂离子电池模型研究综述

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储能科学与技术 2019年第1期8卷 58-64页

作者：杨杰王婷杜春雨闵凡奇吕桃林张熠霄晏莉琴解晶莹尹鸽平哈尔滨工业大学化工与化学学院黑龙江哈尔滨150001 上海空间电源研究所上海200245 上海动力储能电池系统工程技术有限公司上海200241 上海动力与储能电池系统工程技术研究中心上海200245 同济大学材料科学与工程学院上海201804

简述了锂离子电池等效电路模型和电化学模型的研究进展。由于具有耗时短、技术开发效率高等优点,仿真模型被广泛应用于锂离子电池衰减机制分析、状态诊断及寿命预测。锂离子电池仿真模型主要包括等效电路模型和电化学机理模型。等效电... 详细信息

简述了锂离子电池等效电路模型和电化学模型的研究进展。由于具有耗时短、技术开发效率高等优点,仿真模型被广泛应用于锂离子电池衰减机制分析、状态诊断及寿命预测。锂离子电池仿真模型主要包括等效电路模型和电化学机理模型。等效电路模型主要应用于锂离子电池荷电状态诊断。电化学机理模型主要应用于锂离子电池衰减机制分析和健康状态诊断,并为寿命预测提供技术支持。等效电路模型的结构过于单一,在锂离子电池寿命后期适用性降低。电化学机理模型结构复杂,计算量大,在线性应用能力较差。总结了现阶段常用的锂离子电池等效电路模型和电化学模型的建模原理及模型结构,阐述了每种模型在电池研究中的具体应用,并分析了其各自的优势及局限性。通过以上分析,并结合最新的建模理论,对建立具有高精度、高适用性锂离子电池仿真模型的研究方向进行了展望。

关键词：锂离子电池仿真模型状态诊断

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预锂化对锂离子电池贮存寿命的影响

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储能科学与技术 2020年第2期9卷 626-632页

作者：程广玉刘新伟顾洪汇高蕾王可空间电源技术国家重点实验室上海空间电源研究所上海200245 上海动力储能电池系统工程技术有限公司上海200241

为了研究拓展锂离子电池贮存寿命的方法,本工作研制了两款额定容量为2.0 A·h的软包锂离子电池,分别为采用了预锂化工艺的贮存电池和常规设计的对比电池。对比了预锂化对电池倍率性能、循环性能及贮存寿命等的影响。结果表明,预锂... 详细信息

为了研究拓展锂离子电池贮存寿命的方法,本工作研制了两款额定容量为2.0 A·h的软包锂离子电池,分别为采用了预锂化工艺的贮存电池和常规设计的对比电池。对比了预锂化对电池倍率性能、循环性能及贮存寿命等的影响。结果表明,预锂化可以有效降低电池自放电、提升循环容量,但会间接降低电池的倍率性能。在软包电池的设计基础上进行了18650电池的研制,同样采用预锂化处理工艺,该电池额定容量2.0 A·h、10 C放电容量达到0.2 C容量的99.8%,表现出卓越的倍率性能。55℃搁置8个月容量保持率86.6%,搁置数据拟合结果表明,其在该温度下贮存寿命是市售同类电池的2.5倍以上。另外,该电池循环300次容量无衰减,表现出优异的循环性能。

关键词：预锂化贮存寿命自放电软包 18650电池锂离子电池

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锂离子电池健康状态估计方法

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电池 2019年第3期49卷 247-250页

作者：杨杰解晶莹晏莉琴尹鸽平哈尔滨工业大学化工与化学学院黑龙江哈尔滨150001 上海空间电源研究所上海200245 上海动力储能电池系统工程技术有限公司上海200241 上海动力与储能电池系统工程技术研究中心上海200245

综述几种常见的锂离子电池健康状态(SOH)的定义及估计方法,包括实验法、模型法、数据驱动法及融合法,分析各类方法的优缺点:实验法的可靠性较高,但耗时长;模型法易于实现嵌入式管理,但单一的模型结构容易导致较大的估计误差;数据驱动法... 详细信息

综述几种常见的锂离子电池健康状态(SOH)的定义及估计方法,包括实验法、模型法、数据驱动法及融合法,分析各类方法的优缺点:实验法的可靠性较高,但耗时长;模型法易于实现嵌入式管理,但单一的模型结构容易导致较大的估计误差;数据驱动法能够充分利用电池的运行数据;融合法能够发挥各模型及算法的优势,是开发电池健康状态诊断技术的重要研究内容。展望大数据背景下锂离子电池SOH估计方法的研究方向。

关键词：锂离子电池健康状态(SOH) 估计方法大数据

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一种锂离子电池用三电极电池装置

一种锂离子电池用三电极电池装置

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作者：张邦玲张熠霄解晶莹冯毅晏莉琴马尚德 200241 上海市闵行区紫月路880号3号楼201室

一种锂离子电池用三电极电池装置，该三电极电池装置包含壳体和上盖，该三电极电池装置还包含设置在壳体内的第一电芯挡板和第二电芯挡板，该三电极电池装置还包含设置在盖板上的第一螺栓、第二螺栓、第三螺栓和第四螺栓，第一螺栓和第... 详细信息

标准号: CN103500859A

一种锂离子电池用三电极电池装置，该三电极电池装置包含壳体和上盖，该三电极电池装置还包含设置在壳体内的第一电芯挡板和第二电芯挡板，该三电极电池装置还包含设置在盖板上的第一螺栓、第二螺栓、第三螺栓和第四螺栓，第一螺栓和第四螺栓连接参比电极金属柱，作为参比电极接线柱，第二螺栓和第三螺栓连接正负电极金属柱，分别作为正负电极接线柱，该三电极电池装置还包含设置在所述正负电极金属柱末端的极耳夹，该极耳夹连接第一电芯挡板的上部，所述的第一电芯挡板上具有凹槽，该凹槽与参比电极金属柱相接触。本发明密封性好，监测精确，容量可调，装卸方便，安全性高。

关键词：螺栓电极电池挡板金属柱电芯参比电极正负电极接线柱极耳连接锂离子电池安全性高密封性好装卸方便盖板壳体上盖上部监测接触

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一种诊断锂离子蓄电池健康状态的方法

一种诊断锂离子蓄电池健康状态的方法

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作者：杨杰王婷汪之瀚杨淼孟玉凤李国瑞罗伟林刘辉闵凡奇雷虎解晶莹尹鸽平 200245 上海市闵行区东川路2965号

本发明公开了一种诊断锂离子蓄电池健康状态的方法，包括以下步骤：以一定的工作制度分别将衰减前后的锂离子蓄电池充电至相同截止电压，终止充电，获取蓄电池的静置电压‑时间数据，并将所述的数据代入锂离子蓄电池的健康状态表达式中... 详细信息

标准号: CN112147528A

本发明公开了一种诊断锂离子蓄电池健康状态的方法，包括以下步骤：以一定的工作制度分别将衰减前后的锂离子蓄电池充电至相同截止电压，终止充电，获取蓄电池的静置电压‑时间数据，并将所述的数据代入锂离子蓄电池的健康状态表达式中，计算后得到用于表征锂离子蓄电池健康状态的健康状态值；其中，表达式如公式(9)所示。本发明从锂离子蓄电池使用过程中的静置电压及静置时间数据出发，以锂离子蓄电池充电至某一相同截止电压后静置时刻m及静置时刻k时的电压值和开路电压值作为输入数据，具有采样状态极易控制、数据易获取、通用性良好的优点，解决了现有容量法或阻抗法需要全充电‑全放电或特定的测试制度的不足，工程应用价值高。

关键词：锂离子蓄电池健康状态充电截止电压时间数据蓄电池采样状态测试制度工程应用工作制度开路电压容量法阻抗法放电衰减诊断健康

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