一、超高倍率镉镍电池在内燃机车上的使用（论文文献综述）
王云波[1]（2021）在《正负极电极材料及分选工艺对混合动力汽车用镍氢动力电池综合性能影响研究》文中指出
刘孝飞[2]（2021）在《电动汽车复合储能系统能量管理策略研究》文中研究指明环境的恶化与石油资源的短缺给汽车行业带来了严峻的挑战,世界各国加速了由传统能源汽车向新能源汽车的转化。电动汽车为目前新能源汽车发展的主要方向,然而由于电动汽车采用“三电”代替传统汽车的发动机及油箱等装置,大大增加了功率器件,热损耗也随之显着提高。通过提高整车系统电压可以在同功率下减小系统电流,以减少功率器件工作热损耗。但提高整车系统电压会大大提高器件成本,且超高压充电技术目前并不成熟,因此800V以上的电压平台目前仅在少数高端汽车上有所采用。将高比能量电池和高比功率超级电容器组合成复合储能系统是电动汽车储能系统发展的一个重要方向。本文从当前电动汽车系统热损耗较大的背景出发,研究如何在满足车辆的功率需求和能量需求的前提下降低系统热损耗,以提高整车能量利用率。主要内容和创新点包括:（1）将整车系统电压分成400V（动力电池端）和800V（超级电容端）两个电压平台,800V电压平台与动力电机系统直接连接,以减少系统中的线路热损耗和器件损耗。为满足超高电压平台布置,提出一种新型复合储能系统拓扑结构,此结构相比现有复合储能系统构型,使用单向降压DC/DC变换器加控制开关替换常用的双向Boost-Buck DC/DC变换器。该储能系统结合电动汽车的制动能量回收技术,充分发挥超级电容器的特性优势,提高了系统电压,减少系统功率器件热损耗的同时,缩减了器件成本,为后续的研究工作建立拓扑基础。（2）首先基于动力电池与超级电容器充放电试验,对动力电池、超级电容器、DC/DC变换器及动力电机进行特性分析,构建新型储能系统参数匹配的理论基础。为了更好地发挥新型复合储能系统的优势,基于整车续驶里程设计要求和UDDS和NEDC循环工况的性能需求,对动力电池、超级电容器和动力电机进行关键参数匹配,为下一步整车模型搭建提供数据支撑。（3）基于Simulink搭建动力电池、超级电容器及DC/DC变换器数学模型,根据四种工作模式和新型拓扑结构提出相适应的逻辑门限值控制策略。对ADVISOR进行二次开发,搭建含有整车仿真模型,并在UDDS和NEDC循环工况下进行模拟仿真。研究结果表明:新型复合储能系统中超级电容端电压的提升,显着提高了整车负载端平台电压,减小了功率器件的流经电流,有效降低了相关功率器件和汽车线束的热损耗,提升了纯电动汽车的动力性能和续航能力。车辆在UDDS工况下的百公里电耗减少了11.6%,在NEDC工况下减少了10.1%。
刘玉彬[3]（2021）在《动力电池过热应急冷却热管理系统研究》文中认为电动汽车大力的推广的同时,动力电池热安全问题逐渐凸显,并越来越受到关注。动力电池过热直至热失控前的热管理,已经成为电动汽车热安全的关键技术。动力电池大负荷及高温态应急冷却作为前沿技术,在国际上成为研究热点和重点攻关技术。为此,本研究在动力电池热管理直冷系统基础上开展电池过热应急冷却研究,探索制冷系统的超低温冷却,以及制冷剂喷射气化应急冷却及其热燃阻断的热安全管控问题。针对动力电池过热过程热安全管控问题,结合国家自然科学基金（U1864213）,本研究从系统构形、喷射装置、控制构架、冷却强化、气流组织、热燃阻断等方面,系统开展了直冷系统低温冷却、喷射气化冷却、热燃阻断热安全管控等研究工作,进行了多工况、多尺度、多维度的深入分析和探究,揭示了应急喷射冷却和气化热燃阻断作用机理和控制机理。在过热阶段将制冷剂喷入电池组内,利用气化蒸发,实现过热电池的快速冷却,并通过冷包围使过热电池温度持续降低。冷包围不但有助于抑制电池过热,而且其气化环境有利于空气隔离与稀释,降低氧浓度,抑制燃爆达到消防目的。制冷剂蒸发气化所达到的热燃阻断,为电池热安全保障提供新的技术途径。针对系统构形,研究工作首先进行了直冷式制冷过程与喷射气化冷却过程设计,构建喷射气化冷却机理实验系统,以及直冷式电池包应急喷射冷却热控实验系统。前者开展应急喷射骤冷基本调控性能研究,后者开展基于实车的应用性性能特征研究。研究中,针对直冷式喷射热控实验系统的应用背景,提出直连式喷射冷却系统与独立式喷射冷却系统基本构型,通过模拟可应用环境和车载特点,设计和实现测控系统。在系统构形的基础上,着重对动力电池大负荷高温态开展直冷式冷却方式的研究,界定直冷冷却限度,为进一步的热安全应急喷射冷却提供控制边界条件。在不同电池工况下探索直冷模式下的动力电池热行为基本特性,以及超出常规直冷热管理控制形态下的过热应急喷射冷却管控热流变性和温控抑制性等。同时,结合电池包设计分析包含提出的两种不同喷射系统构型、喷射模式与管控方法的应急冷却热流变及其气化组织的稀氧性。由此揭示过热电池冷包围和温度骤降性,以及稀氧构成的热燃阻断,确定不同过热态下的最有力喷射模态及其形式。另外,针对过热态独立式喷射过程,通过歧形喷管设计进一步强化降温稀氧作用,提供一种过热推迟和抑制的增效方案。着眼于推进动力电池过热应急喷射冷却热控过程的细化研究,以降温和稀氧能力提升为导向,开展电池组态喷射气化冷却机理实验研究。针对喷射装置,提出设计了包括孔式和管式两大类结构类型的典型喷管结构,涉及等孔径、非等孔径的渐变喷管,以及异形扇面喷管、圆口和扁口歧形喷管等。以瞬态降温性、过程降温性、降温一致性为评价指标,实验研究喷射结构、喷管或喷孔夹角、喷管伸度等结构特征参数等影响规律。研究表明,喷射结构设计是影响降温一致性、瞬态与过程降温能力及其响应性的重要优选手段。此外,不同电池温度过热态、喷射压力、喷管高度和电池间隙等系统参数仍是应急冷却温变特性影响的重要特征参数。基于喷射装置研究,依托优选喷管结构,开展系统性喷射时序调控研究,目的在于界定主要控制要素的作用机理特征。提出并确立喷射时序类型,开展喷射时长不同的连续喷射,喷射频率不同、占空比不同、单周期喷射时长不同和间歇时长不同的频率与占空比双变的间歇喷射实验研究,对典型孔式与管式喷管进行热流变特性对比分析。分析表明,歧形喷管与渐缩喷管喷射过程中热流变特性规律具有共性。两种典型喷管在不同连续喷射时长表现出最大降温能力,喷射时长与降温能力之间呈现出先增后减的非线性关系。针对间歇喷射,改变周期喷射的频率、占空比、喷射时长及其间歇时长对喷射过程的降温能力影响各不相同,但通过适当控制间歇喷射频率与喷射占空比,可实现与连续喷射接近的瞬态降温能力与较强的过程降温能力和降温一致性。依托研究获得规律及应用背景,可进一步优选提升瞬态降温能力、过程降温能力以及降温一致性的时序控制模式。针对喷射过程气流组织,基于喷射装置与时序调控等研究,从进一步挖掘提升喷射冷却的降温稀氧能力的需求出发,最后深入开展喷射气化冷却气流组织优化控制研究,以实现过热电池针对性管控目标。以电池模组不同位置泄气口的开闭策略为主控对象,实现电池组内制冷剂气化气流组织可控、快速冷却过热电池和稀氧热燃阻断。针对组态电池整体过热和局部过热,对不同主动控制策略下的降温稀氧性进行剖析。结果表明,喷射气化气流组织控制均可改善喷射过程的降温能力、降温一致性以及稀氧性能。从喷射开始后泄气口关闭时长、泄气口开闭循环频率及其协同控制角度进行比对分析,得到进一步提升喷射过程降温稀氧性的泄气口主控策略。此外,就组态电池的局部过热问题,进一步开展单侧喷射的研究,以完善局部过热电池热管控能力的进一步提升,最终实现组态电池全过热和局部过热时的针对性热管控性能的提升。本文研究工作立足于整车电池包过热应急热管理应用背景,提出并设计了过热应急冷却热安全管理体系,通过构建直冷喷射实验系统,首次系统开展了单体、模组、包态电池的喷射冷却热燃阻断作用机理与控制机制研究,为动力电池的热安全技术提供了新的途径,为后续应用奠定基础。
王骞[4]（2021）在《金属锂负极的结构设计及表界面化学研究》文中指出化学电源作为一种能够将电能和化学能进行高度可逆转化的储能装置,是提高能源利用率的重要载体,自问世以来,就一直广受研究者的青睐。然而,目前商业化的基于插层化学反应的锂离子电池很难满足人们日益增长的对高能量密度的需求。因此,亟待开发新型的具有高能量密度、长循环寿命的锂电池体系。作为锂电池体系的核心,电极材料的发展则是制约其能量密度提升的关键性因素。与商业化的石墨负极相比,锂金属负极得益于其高的理论容量、低的电极电势以及轻质等特点,一直被认为是所有负极材料中的“圣杯”。基于锂金属负极构建的锂硫、锂空等新型电池体系,也表现出超过500 Wh kg-1的能量密度,被认为是当前锂离子电池体系的理想替代者。然而,锂金属负极目前还存在两个方面的应用难点。一方面,锂金属表面在不断的电沉积过程中,由于局部锂离子的液相传质流量不同,容易导致不均匀的锂沉积,进而产生树枝状的锂枝晶,最终可能刺穿隔膜引发电池短路甚至燃烧等安全性问题;另一方面,锂金属负极在循环过程中会经受剧烈的体积膨胀与收缩,导致电极/电解液界面膜的不断重构,使得库伦效率降低以及循环寿命不足。基于以上背景,本论文从复合锂金属负极的制备和表界面化学行为调控两个方面入手,改善锂的不均匀沉积行为,缓解锂金属负极的体积效应,从而大幅度提升了锂金属负极的库伦效率和循环寿命。具体研究内容共分为五个章节:1.开发了电沉积制备表面保护的复合锂金属负极的方法。现有的复合锂金属负极制备方法主要集中于锂金属熔融灌注以及在纽扣电池内以锂金属为阳极进行原位电沉积,要想实现产业放大还较为困难。基于此,本章以商品化的碳纤维布作为金属锂的载体,通过电沉积策略,将金属锂还原沉积在三维碳纤维织布的内部,得到了高比容量的复合锂金属负极。三维碳纤维布的使用可以降低电极的局部电流密度以及缓解充放电过程中的体积变化。同时,在长时间的电化学镀锂过程中,伴随电解液的分解,电极表面会生成一层稳定的、具有高导锂离子能力的保护膜,既确保了锂离子在电极界面上的稳定快速传输,又可以抑制锂枝晶的生长。2.提出了基于络合机制的锂离子界面调控策略。尽管上一章中构建的复合锂金属负极可以一定程度上抑制锂枝晶的生长,但若想从根本上改善非均匀电场作用下锂的不均匀沉积问题,还需从电极/电解液界面入手。基于此,本章在电解液中引入聚乙二醇添加剂,通过优选聚乙二醇的分子量,改善了锂的不均匀沉积行为,提高了锂金属负极的循环稳定性。聚乙二醇可以吸附在锂金属表面,同时通过重复的乙二醇单元与电解液中的锂离子络合,形成稳定的表面膜,使得电极/电解液界面处的锂离子分布更加均匀,进而促进锂的均匀沉积。3.提出了基于超填充机制的锂离子界面调控策略。尽管上一章提出的络合机制可以有效促进锂的均匀沉积,但由于会在电极表面形成一层络合阻挡层,不利于高电流、高嵌/脱锂容量下锂的均匀沉积。基于此,本章发展了一系列具有含硫共轭结构的分子作为电解液添加剂。以硫脲分子为代表,其可以吸附在锂金属表面,通过超填充机制实现高电流、高嵌/脱锂容量下的无枝晶锂沉积。具体地,该机制是通过促进锂在凹处更快的沉积而实现无枝晶沉积以及整平锂表面,而非传统机制中阻止锂在凸处沉积的方式。实验结果也与理论模拟结果一致,相应的锂金属电池也表现出非常好的大电流充放电能力和循环稳定性。4.改善了固态电解质中负极/电解质界面处锂的不均匀沉积行为。尽管固态电解质的使用可以极大地提升锂金属电池的安全性,但仍然没有改变负极/电解质界面上固有的不均匀锂沉积行为。基于此,本章在上一章提出的超填充机制的基础上进一步拓展,并设计了一种非对称的固态电解质。具体地,在正极侧,采用有机无机复合的固态电解质,以确保与正极材料有良好的界面接触;在负极侧,采用含有硫脲的凝胶电解质,以实现对负极侧锂沉积行为的调控。硫脲的引入不仅改善了负极/电解质界面处锂的沉积行为,同时也提升了锂金属电池的电化学动力学过程。5.优化了锂硫电池中负极/电解质界面处锂的沉积行为。本章立足于高能量密度的锂硫电池对金属锂负极界面的需求（高电流、高嵌/脱锂容量下的稳定性）,在锂金属表面构建了有机-无机磷酸化的保护层。与传统的基于Li2Sx的有机-无机保护膜不同,其在锂硫电池体系中,很可能会与锂硫电池的放电中间产物——多硫化锂发生反应,进而失去应有的保护作用。基于此,本章采用植酸作为金属锂表面处理试剂,通过一步螯合反应在金属锂表面原位形成一层有机-无机磷酸化的保护层。在该保护层中,具有高导锂离子能力的LixPO4与锂离子之间的多核配合物起到了“柔性交联连接体”的作用,既确保了保护层的柔性,又使得LixPO4在电极表面均匀分布,进而改善了界面处锂离子的传输性质,促进锂的均匀沉积。更重要的是,该保护层与锂硫电池具有极高的兼容性,有效地提升了锂硫电池的循环稳定性。
刘慧丽[5]（2020）在《废旧新能源动力电池回收体系研究》文中指出新能源汽车因环保而生,使用过程中所带来的环境效益来之不易。动力电池作为新能源汽车的“心脏”,进入2020年,我国已经进入新能源汽车动力电池的规模化退役期。动力电池所带来的能源、资源以及经济等多方面效益不可估量,且动力电池回收产业在我国是一个实打实的朝阳产业,但是由于动力电池整体产业链回收政策缺乏,市场运转模式并未稳定,市面上的动力电池种类复杂不一,普遍采用的处理技术不具有所有电池处理的适配性且高精尖端的技术不成熟,加之企业成本和利益之间的矛盾性,倘若处理不当,将会导致之前的付出前功尽弃。基于以上现状,可以说,只要有一条成熟的绿色供应链的回收体系,废旧动力电池这颗“定时炸弹”便可以完全转化成为“城市矿产”。因此,研究动力电池回收体系问题,构建符合我国国情和市场的回收体系,具有重要意义。本论文分为六章对动力电池回收体系展开研究。第一章整体交代研究的背景意义、新能源动力汽车及电池发展现状、研究内容、方法路线以及创新点;第二章梳理美、日、德和我国动力电池法律法规发展演变历程,对比分析存在问题,总结对我国启示,提出了我国未来法律法规发展建议;第三章从产业链角度分析,首先梳理梯次利用政策和关键性技术,然后介绍再生利用的预处理过程、分离提取过程和产品制备过程,并对每个过程进行总结,提出每个过程的不足和发展方向,最后佐以典型企业的处理过程进行实际论证;第四章则是通过介绍美、日、德和我国现有的回收模式,分析比较我国已有回收模式,加之典型企业回收模式的介绍,总结适合我国实际运行的回收模式;第五章立足理论,总结前面几章内容,提出废旧动力电池回收体系存在问题和现状后,构架符合我国的“1+3”动力电池绿色供应链回收体系,分析了关键性环节,并对以汽车经销商为回收主体的动力电池绿色供应链回收体系进行说明;第六章高度概括本论文的结论,提出存在问题并给出发展建议。
洪照迪[6]（2020）在《动力电池模组液冷系统散热性能分析与优化》文中进行了进一步梳理基于解决石油依赖程度和降低碳排放的诉求,新能源电动汽车得到迅速发展,随着大容量/高能量密度的动力电池以及高压快充技术不断被运用到越来越多的车型中,由此带来的直接后果就是,超高电流引起的电池芯体短时间内热量的迅速聚集,安全性能显着下降,使用寿命大幅缩短,严重时会发生自燃、爆炸等安全事故。因此对电池散热系统进行研究具有重要意义。本文借助CFD仿真技术,建立了不同散热方案的仿真模型,对比分析证实了液冷板冷却方案在控温方面的优势,同等放电倍率下,采用液冷板液冷方式温差值比蛇形管道液冷方式下降81.7%;比直管冷却方式下降54.9%。改变影响模组温度场的因素,得到不同条件下模组的温度场分布,增加冷却液流速可以降低模组的温差值和最高温度,这种趋势随冷却液流速的持续上升开始逐渐减慢;降低冷却液的入口温度可以显着的降低模组的最高温度,但对温差值的影响可以忽略不计;改变模组流道的出入口设置,可以显着的改善模组温度场分布,具有较好的控温效果;增大电池的导热系数,将导致模组温差值和最高温度同步降低,当导热系数到达一定范围时,控温效果开始减弱,最后趋于平稳。本文基于建立近似模型的优化设计方法对冷却流道进行优化设计,并采用NCGA多目标优化遗传算法对变量尺寸进行优化。通过对比CFD仿真结果与近似模型的最优解,验证了近似模型拟合精度。对于液冷板模型,优化后的模型在压差仅增大5.3%的条件下,温差值下降14.7%,实现了2C放电倍率下模组温差值被控制在5℃以内,优化效果显着。本文还对变截面流道散热方案进行模型设计,引入收缩率的概念,对比分析发现变截面的流道设计在控温方面优于等截面方式,并随着收缩率的增大,均温效果更加明显。
尹亮亮[7]（2020）在《电极材料及装配方式对新能源汽车用镍氢动力电池性能影响研究》文中研究说明随着化石能源的日益枯竭以及人类对环境保护的日益重视,新能源汽车以其低油耗、低排放的优点逐渐为人们所重视。但由于纯电动汽车技术还需继续发展完善,技术较为成熟的混合动力汽车（HEV）成为近中期发展的目标。镍氢电池作为混合动力汽车的首选动力电池,其性能的高低关乎着车辆的节油效果。为了提高镍氢电池的性能,本文进行通过改进负极基材和改进内部连接阻值来降低电极的内阻等途径改善电池性能。影响电池功率性能的一个重要因素就是电池内阻,电池内阻小的电池相对应的电池功率性能就好。电池内阻产生的一个因素就是电池内部集流体的连接（焊接）电阻。通过对极耳外观及焊接方式进行改进,通过设计不同样式（集流盘式和双极耳）及不同焊接方式（四焊点、六焊点、八焊点）,增大焊接面积,从而降低电池内部的连接内阻,降低电池交流内阻和直流内阻,提升电池性能,主要是功率性能。对于本实验,通过测试对比,集流盘式极耳和六点焊接制成电池内阻有明显降低,功率性能最好。极板基材在电池内部既是活性物质载体,也是导电框架,通过对负极基材进行改进,设计不同孔径的冲孔镀镍钢带,钢带冲孔排列间距一致,冲孔孔隙率不同,对浆料涂覆效果有一定影响,测试基材样式对电池性能的影响程度。经过对比试验,对于本实验,φ1.2mm孔径的钢带制成电池功率性能、低温性能以及自放电性能均优于φ1.0mm孔径钢带制成的电池。镍氢电池性能除了与电池装配工艺有关外,负极材料-贮氢合金的性能对电池性能也有着重要的影响。通过对AB5型贮氢合金La0.70Ce0.30Ni4.25+xCo0.35Mn0.55-xAl0.15中不同比例Mn元素的研究,x=0、0.1、0.2、0.3,通过对比实验测得,随Mn元素的减少,合金的晶格常数和晶胞体积逐渐减小,导致合金的放氢平台压力逐渐提高。合金的最大放电容量逐渐降低,高倍率放电和循环稳定性先提高后降低。为研究Mn元素被Ni元素替代后,对镍氢电池性能的影响程度,设计出两种La0.70Ce0.30Ni4.25+xCo0.35Mn0.55-xAl0.15（x=0和x=0.2）合金粉,并制备电池测试性能,x=0.2合金的功率性能、低温性能和循环寿命均优于x=0的电池。
饶秋实[8]（2020）在《新型二维材料MXene合成及其在锂离子电池应用》文中研究表明锂离子电池由于具有能量密度高、充放电稳定性好、无记忆效应等优点,是现在应用最广泛的储能器件。但随着社会发展,常规锂离子电池越来越难满足人们对高性能电池的要求,如何提升锂离子电池的性能成了研究热点。面对新能源汽车等的发展,Li Ni0.8Co0.1Mn0.1（NCM811）材料已经成为主流锂电正极材料,但NCM811的循环稳定性和安全性差,限制了其应用,为此研究者常采用隔膜改性的方法来提升NCM811材料的电化学性能。MXene作为一种新型二维材料,与石墨烯类似具有高比表面积、良好导电性、优异的机械性能与电化学性能,自2011年被发现以来就受到人们极大关注,在电化学领域具有很大的应用前景。MXene材料种类繁多,现在研究的主要集中在Ti3C2TX上,但Ti3C2TX的制备方法杂乱多样,现在还没有较系统Ti3C2TX最佳制备条件的研究,同时目前对Ti3C2TX材料的研究也主要是集中在锂离子电池电极材料应用上,在锂离子电池上的一些其它领域,比如隔膜改性、导电剂等方面的应用还具有很大的研究空间,Ti3C2TX在锂离子电池上的更多的应用还有待进一步的研究。Ti3C2TX具有的亲水特性,使其可以很好的改性锂电隔膜,进而改善NCM811材料的电化学性能。本文主要对MXene家族中的Ti3C2TX进行研究,对现流行的Li F/HCl制备法进行实验工艺优化,在此基础上制备出少层/单层Ti3C2TX材料,并用少层/单层Ti3C2TX来改性锂电隔膜,制备出复合隔膜,研究复合隔膜对NCM811材料的电化学性能影响,主要工作内容如下:本文首先研究了以Li F/HCl为刻蚀剂,在不同温度（30℃、40℃、50℃、60℃、70℃）下刻蚀对制得Ti3C2TX的影响,通过SEM和XRD测试结果可知,30℃下刻蚀不完全,50℃、60℃、70℃下刻蚀会使制得的Ti3C2TX结构破碎,在40℃刻蚀得到的Ti3C2TX呈手风琴状结构,同时拥有最大的层间距1.497nm,是用Li F/HCl方法制取Ti3C2TX的最佳刻蚀温度。将40℃下刻蚀得到Ti3C2TX进行超声处理可以得到少层/单层Ti3C2TX材料,用SEM、XRD测试可知少层/单层Ti3C2TX材料片层较柔软,部分地方折叠在一起,边缘发生卷曲,并没有明显的XRD衍射峰,将少层/单层Ti3C2TX分散液进行抽滤可以可以得到Ti3C2TX自支撑薄膜。其次,将制得的少层/单层Ti3C2TX分散液喷涂在锂电PP隔膜上制得Ti3C2TX@PP隔膜,研究发现Ti3C2TX吸附在PP隔膜表面,使得Ti3C2TX@PP隔膜具有更好的电解液浸润性,将Ti3C2TX@PP隔膜应用于锂离子电池上,研究对Li Ni0.8Co0.1Mn0.1（NCM811）锂电正极材料电化学性能影响。电化学测试结果表明,采用Ti3C2TX@PP隔膜的锂离子电池具有更高的容量,更优异的循环稳定性和倍率性能,在0.5C（1C=200m Ah/g）的电流密度下循环80圈,每圈容量衰减率为0.11%,在第100圈时依旧保持166m Ah/g的容量,而采用普通PP隔膜的锂电池在第100圈时容量只有124m Ah/g,经过Ti3C2TX改性的Ti3C2TX@PP隔膜能有效提升NCM811材料的电化学性能。利用均苯四甲酸二酐（PMDA）与4-4’二氨基二苯醚（ODA）合成聚酰胺酸（PAA）,将聚酰胺酸通过静电纺丝制成纤维,经亚胺化得到聚酰亚胺（PI）隔膜。将制得的少层/单层Ti3C2TX分散液喷涂到PI上制得Ti3C2TX@PI隔膜。研究发现,PI呈均匀的纤维状相互交接在一起,Ti3C2TX轻微渗入到PI纤维表层,并不影响PI的结构,同时PI与Ti3C2TX@PI隔膜均具有优异的电解液浸润性。将PI与Ti3C2TX@PI隔膜应用于锂离子电池,研究对NCM811材料电化学性能影响,测试结果表明PI与Ti3C2TX@PI隔膜电池均具有良好循环性能,Ti3C2TX@PI隔膜电池具有十分优异倍率性能,在4C倍率下保持157m Ah/g的容量,在8C倍率下依旧具有128m Ah/g的容量。Ti3C2TX@PI隔膜能有效提升NCM811材料高倍率充放电性能。
费孝恒[9]（2020）在《基于一维数值模型的液冷式电池散热结构优化》文中研究表明随着世界范围内能源危机与环境污染日益严重,近年来世界各国汽车厂商均大力发展以电动汽车为代表的新能源汽车,以实现进一步的节能减排。动力电池作为纯电动汽车中的核心部件,是电动汽车市场化应用和大量普及的关键。而动力电池工作于高温环境或大倍率充放电工况时,往往会出现温度过高的情况,甚至有可能发生热失控导致起火爆炸等事故。此外,若动力电池组中各电池单体间温度均匀性较差,也会大大影响其使用性能和寿命。因此,高效、优化的散热结构能够显着改善动力电池组温度状态,进而提高整车的性能。本文以电动汽车锂离子电池模组及其液冷式散热结构为研究对象,在建立电池热效应模型、分析不同工况下原始散热结构性能的基础上,分别建立模拟电池模组及其散热结构的一维和三维数值模型,而后基于一维模型对散热结构进行优化设计,基于三维模型对优化后新结构的散热性能进行验证。主要内容如下:1、分析了不同放电倍率及不同冷却液流量下电池模组的散热及温均性能。结果表明,在电池放电倍率分别为2C、4C、8C时,电池的最高温度分别为26.1℃、28.69℃、36.64℃,电池单体平均温度最大差值分别为0.25℃、0.63℃、1.74℃,电池温度均方差分别为0.0749℃、0.1962℃、0.5540℃,可以看出随着放电倍率的增大,电池的最高温度会显着提高,电池单体间的温度均匀性也随之变差,其中8C倍率放电工况下的电池温度均方差值大于0.5℃,超出该电池热管理系统的设计规范。而在入口冷却液流量分别为0.04kg/s、0.06kg/s、0.08kg/s时,电池最高温度分别为38.51℃、36.64℃、35.64℃,电池单体平均温度最大差值分别为2.11℃、1.74℃、1.59℃,电池温度均方差分别为0.6825℃、0.5540℃、0.5048℃,可以看出随着冷却液流量的增大,电池的最高温度会有所降低,电池单体间的温度均匀性也会有所改善,但仍相对较差。不同的冷却液流量也会造成各冷却通道内的流量分布不同,使得电池模组内高温区域的位置有所偏移。2、针对原结构中一些工况下电池模组内电池温度均方差值较大,各电池单体间温均性较差这一问题,以“环境温度25℃,电池以8C倍率放电,入口冷却液流量为0.06kg/s”这一基础工况为代表,对其进行散热结构优化。采用一维-三维耦合的方式,分两步进行优化设计,首先使用Flowmaster软件对电池散热结构进行一维建模,并基于贪心算法,以电池温度均方差作为优化目标,通过Flowmaster与Excel/VBA的联合仿真来进行寻优求解;而后采用三维模拟对优化结果进行验证。这种两步优化方法在传统CFD方法的基础上引入了一维建模环节,不仅可以大幅加快优化速度,提升优化效率,还可以更为便捷地采用优化算法来辅助结构优化设计。结果显示,优化得到的新散热结构中,放电终止时刻的电池最高温度由36.64℃降低到35.62℃,电池单体平均温度最大差值由1.74℃降低到0.28℃,而电池温度均方差由0.5540℃降低到0.0812℃,成功降至0.5℃以内,满足了电池热管理系统的设计规范要求。电池模组的散热效果和电池温均性得到了大幅提升,优化效果明显,同时也表明本文提出的散热结构优化流程和方法有效。3、将优化后的电池模组散热结构应用于除基础工况以外的其它工况,以进一步验证和分析新结构的散热性能。结果表明,在其余条件不变,放电倍率分别为2C、4C、8C的三种工况下电池最高温度分别由26.1℃、28.69℃、36.64℃降低为25.93℃、28.28℃、35.62℃,电池单体平均温度最大差值分别由0.25℃、0.63℃、1.74℃降低为0.13℃、0.12℃、0.28℃,温度均方差分别由0.0749℃、0.1962℃、0.5540℃降低为0.0374℃、0.037℃、0.0812℃。而在其余条件不变,冷却液流量分别为0.04kg/s、0.06kg/s、0.08kg/s的三种工况下电池最高温度分别由38.51℃、36.64℃、35.64℃降低为37.85℃、35.62℃、34.95℃,电池单体平均温度最大差值分别由2.11℃、1.74℃、1.59℃降低为0.97℃、0.28℃、0.43℃,温度均方差分别由0.6825℃、0.5540℃、0.5048℃降低为0.3566℃、0.0812℃、0.1473℃。优化后的新结构对不同倍率放电及不同冷却液流量工况下电池模组的散热及温均性能都起到了很好的改善作用。在采用新结构后,原先较差的电池温度均方差值均得到了有效改善,本文提出的散热结构优化流程和方法适应性较强。综上所述,在对原有散热结构进行优化后,新散热结构明显改善了电动汽车动力电池的温均性,从而有效地保证了电池的良好性能、提高了电池的使用寿命、保障了电动汽车的安全性和可靠性,同时提出的散热结构优化流程和方法具有很好的有效性和广泛的适应性。
贾智康[10]（2020）在《基于热管的纯电动汽车用圆柱型锂离子电池组散热方案研究》文中提出为了降低对化石燃料的依赖和减少汽车尾气的排放,电动汽车越来越受到青睐。动力电池作为电动车核心,温度对它的能量性能和循环寿命有很大的影响。它的工作温度不应该超过50℃,最大温度范围应该处于20℃-50℃之间,而且电池组的温差应控制在5℃以内。为了实现这一目标,本文针对18650电池设计了热管与风冷或液冷耦合的散热系统,研究散热系统的有效性并作出针对性的优化。本文的主要研究内容及结论如下:1.根据电池参数数值模拟单体锂电池在1C、2C、3C和5C的放电情况下的温升变化。并且进行放电温升实验,通过实验与仿真结果对比分析,验证了数值计算参数的正确性。2.设计热管与风冷或液冷耦合的散热系统,进行实验研究。发现耦合散热结构能有效的抑制电池组温升和提高电池组的均温性。但是风速或者流速的提高并没有显着的降低电池组的平均温度和电池组温差。其中热管与风冷耦合散热结构通过增大散热翅片可以提高结构的散热效果。从整体表现来看热管与液冷耦合结构的表现比风冷耦合更加有效。3.通过优化耦合散热结构的导热翅片和液冷流道的布置,可以进一步提升系统的电池组温控效果。综合考量换热效果和效率与最佳导热翅片结构为结构四;最佳液冷流道布局为布局二;最佳冷凝端长度为30mm。4.综合考量了水、34%的乙二醇溶液、50%的乙二醇溶液、60%的乙二醇溶液作为冷却液时在冰点,散热效果和进出口压降三方面的表现,其中50%的乙二醇溶液表现最佳,是比较理想的冷却液。比较了冷却液流速和温度与电池组温控效果的关系,发现冷却液流速对电池组温控性能的影响不大,而冷却液温度的降低会降低电池组的最高温度和平均温度,两者基本是线性关系,另一方面冷却液温度的降低会增大电池组温差。5.为了将电池组在超大倍率放电时的温度和温差控制在合理范围内,设计了温度渐变,间歇流动的液冷控制策略。该策略能将超大倍率5C放电的电池组平均温度和温差控制在合理范围之内直到放电结束。其中策略五温控效果最佳。
二、超高倍率镉镍电池在内燃机车上的使用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、超高倍率镉镍电池在内燃机车上的使用（论文提纲范文）
（2）电动汽车复合储能系统能量管理策略研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 复合储能系统国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第2章 复合储能系统拓扑结构设计及特性分析 |
| 2.1 新型复合储能系统构型设计 |
| 2.1.1 复合储能系统拓扑结构分析 |
| 2.1.2 新型复合储能系统拓扑结构设计 |
| 2.1.3 主要工作模式 |
| 2.1.4 新型复合储能系统拓扑结构优势分析 |
| 2.2 车载储能单元特性分析 |
| 2.2.1 蓄电池特性分析 |
| 2.2.2 超级电容特性分析 |
| 2.3 DC/DC变换器特性分析 |
| 2.3.1 DC/DC变换器类型 |
| 2.3.2 DC/DC变换器工作原理 |
| 2.3.3 DC/DC变换器工作效率 |
| 2.4 动力电机特性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 电动汽车复合储能系统参数匹配 |
| 3.1 基于循环工况的系统性能需求 |
| 3.2 动力电池参数匹配 |
| 3.3 超级电容参数匹配 |
| 3.4 动力电机参数匹配 |
| 3.4.1 动力电机转速的确定 |
| 3.4.2 动力电机功率的确定 |
| 3.4.3 动力电机扭矩的确定 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 复合储能系统电动汽车建模 |
| 4.1 复合储能系统建模 |
| 4.1.1 动力电池模型 |
| 4.1.2 超级电容模型 |
| 4.1.3 DC/DC变换器模型 |
| 4.2 新型复合储能系统能量控制策略 |
| 4.3 IGBT损耗分析计算 |
| 4.3.1 IGBT导通损耗 |
| 4.3.2 IGBT开关损耗 |
| 4.3.3 IGBT总损耗 |
| 4.4 ADVISOR二次开发与仿真结果分析 |
| 4.4.1 ADVISOR二次开发 |
| 4.4.2 UDDS循环工况下仿真 |
| 4.4.3 NEDC循环工况下仿真 |
| 4.4.4 仿真结果综合分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 |
（3）动力电池过热应急冷却热管理系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电池热安全及其控制 |
| 1.2.2 电池过热演变机理 |
| 1.2.3 过热管控及其对策 |
| 1.3 本文研究工作 |
| 第2章 动力电池过热应急冷却热控系统设计 |
| 2.1 直冷式喷射热控设计与实验系统 |
| 2.2.1 直冷式制冷过程基本构建 |
| 2.2.2 喷射气化冷却过程分析及其基本组成 |
| 2.2.3 直冷式喷射实验系统 |
| 2.2.4 电池包成组设计 |
| 2.2 电池组态喷射气化冷却机理实验系统 |
| 2.3 实验测控系统 |
| 2.3.1 实验基本测量 |
| 2.3.2 实验控制组成 |
| 2.3.3 控制过程与设计 |
| 2.4 实验工况确定电池热负荷关联性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 直冷过程与喷射过程冷却热流变及其稀氧性研究 |
| 3.1 实验与评价分析 |
| 3.1.1 工况确立 |
| 3.1.2 分析方法与评价 |
| 3.2 直冷冷却过程基本性能分析 |
| 3.2.1 常规热负荷工况 |
| 3.2.2 高热负荷工况 |
| 3.2.3 超大热负荷工况 |
| 3.2.4 过热态负荷工况 |
| 3.2.5 基本性能总结 |
| 3.3 直连式喷射过程研究 |
| 3.3.1 超大热负荷工况直连喷射过程分析 |
| 3.3.2 过热态热负荷工况直连喷射过程分析 |
| 3.4 独立式喷射过程研究 |
| 3.4.1 超大热负荷工况独立式喷射过程分析 |
| 3.4.2 过热态负荷工况独立式喷射过程分析 |
| 3.4.3 歧形喷管过热态负荷工况独立式喷射过程分析 |
| 3.5 喷射形式特征比对分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 电池组态下喷射冷却结构与系统作用机理研究 |
| 4.1 机理实验设定 |
| 4.2 孔式喷管结构作用分析 |
| 4.2.1 等孔径喷孔 |
| 4.2.2 渐缩喷孔 |
| 4.3 管式喷管结构作用分析 |
| 4.3.1 异形扇面喷孔 |
| 4.3.2 歧形喷管 |
| 4.4 喷管结构要素比对分析 |
| 4.5 喷射系统变动特性作用分析 |
| 4.5.1 喷射压力 |
| 4.5.2 喷管间距 |
| 4.5.3 电池温度 |
| 4.5.4 电池间隙 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 冷却过程喷射时序调控特性研究 |
| 5.1 时序喷射及工况设定 |
| 5.1.1 时序喷射确立 |
| 5.1.2 工况设定 |
| 5.2 连续喷射热流变特性 |
| 5.2.1 典型孔式喷管喷射冷却 |
| 5.2.2 典型管式喷管喷射冷却 |
| 5.2.3 冷却特性比对分析 |
| 5.3 间歇喷射频率热流变特性 |
| 5.3.1 典型孔式喷管喷射冷却 |
| 5.3.2 典型管式喷管喷射冷却 |
| 5.4 周期喷射占空比热流变特性 |
| 5.4.1 典型孔式喷管喷射冷却 |
| 5.4.2 典型管式喷管喷射冷却 |
| 5.5 周期喷射时长热流变特性 |
| 5.5.1 典型孔式喷管喷射冷却 |
| 5.5.2 典型管式喷管喷射冷却 |
| 5.6 周期间歇时长热流变特性 |
| 5.6.1 典型孔式喷管喷射冷却 |
| 5.6.2 典型管式喷管喷射冷却 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 喷射气化冷却过程气流组织控制研究 |
| 6.1 气化组织构建及其实验 |
| 6.1.1 气化组织构建 |
| 6.1.2 实验设定 |
| 6.2 成组电池全过热温变稀氧控变性分析 |
| 6.2.1 温变性分析 |
| 6.2.2 稀氧性分析 |
| 6.3 典型局部过热温变稀氧控变性分析 |
| 6.3.1 温变性分析 |
| 6.3.2 稀氧性分析 |
| 6.4 单侧喷射局部过热温变控变性分析 |
| 6.4.1 温变性分析 |
| 6.4.2 稀氧性分析 |
| 6.5 单/双侧喷射过程比对 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 本文总结 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）金属锂负极的结构设计及表界面化学研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 锂电池概述 |
| 1.2.1 锂电池的发展及应用 |
| 1.2.2 锂电池的组成与基本原理 |
| 1.3 锂电池负极材料 |
| 1.3.1 碳基负极材料 |
| 1.3.2 硅基负极材料 |
| 1.3.3 过渡金属氧化物负极材料 |
| 1.3.4 锂金属负极 |
| 1.4 金属锂负极的研究现状 |
| 1.4.1 表界面化学行为调控 |
| 1.4.2 构建复合锂负极 |
| 1.4.3 固态电解质 |
| 1.5 基于锂金属负极构建的锂金属电池:高能量密度电池体系 |
| 1.6 选题意义与研究内容概述 |
| 第二章 电沉积制备表面保护的复合锂金属负极及其性能研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 材料制备 |
| 2.2.4 材料表征 |
| 2.2.5 电化学测试 |
| 2.3 结果讨论 |
| 2.3.1 设计思路及复合锂负极的制备、表征 |
| 2.3.2 复合锂负极锂沉积/剥离行为探究 |
| 2.3.3 电化学性能测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于络合机制的金属锂负极界面调控及机理研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 材料制备 |
| 3.2.4 材料表征 |
| 3.2.5 电化学测试 |
| 3.2.6 密度泛函理论计算 |
| 3.3 结果讨论 |
| 3.3.1 设计思路及锂沉积行为表征 |
| 3.3.2 电化学性能测试 |
| 3.3.3 机理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于超填充机制的金属锂负极界面调控及机理研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 材料制备 |
| 4.2.4 材料表征 |
| 4.2.5 电化学测试 |
| 4.2.6 密度泛函理论计算和有限元数值模拟 |
| 4.3 结果讨论 |
| 4.3.1 设计思路及锂沉积/剥离行为探究 |
| 4.3.2 锂沉积表征 |
| 4.3.3 电化学性能测试 |
| 4.3.4 机理分析及拓展应用 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 固态电解质中金属锂负极的界面调控及性能研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂 |
| 5.2.2 实验仪器 |
| 5.2.3 材料制备 |
| 5.2.4 材料表征 |
| 5.2.5 电化学测试 |
| 5.3 结果讨论 |
| 5.3.1 设计思路及非对称固态电解质结构、表征 |
| 5.3.2 非对称固态电解质的性能研究 |
| 5.3.3 电化学性能测试 |
| 5.3.4 软包电池及安全性测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 锂硫电池中金属锂负极的界面调控及性能研究 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验试剂 |
| 6.2.2 实验仪器 |
| 6.2.3 材料制备 |
| 6.2.4 材料表征 |
| 6.2.5 电化学测试 |
| 6.3 结果讨论 |
| 6.3.1 设计思路及有机-无机磷酸化SEI膜的制备 |
| 6.3.2 有机-无机磷酸化SEI膜的表征 |
| 6.3.3 有机-无机磷酸化SEI膜的电化学性质探究 |
| 6.3.4 电化学性能测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 论文发表目录 |
| 致谢 |
（5）废旧新能源动力电池回收体系研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 新能源汽车及动力电池发展概况 |
| 1.2.1 新能源汽车发展概况 |
| 1.2.2 动力电池发展概况 |
| 1.3 研究内容及方法路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 方法路线 |
| 1.4 创新点 |
| 第二章 新能源动力电池法律法规研究 |
| 2.1 国外法律法规研究 |
| 2.1.1 美国 |
| 2.1.2 日本 |
| 2.1.3 德国 |
| 2.2 我国法律法规发展 |
| 2.2.1 研发蓄力阶段政策 |
| 2.2.2 产业化转化阶段政策 |
| 2.2.3 加大推广阶段政策 |
| 2.3 我国动力电池法律法规存在的问题 |
| 2.4 经验借鉴和小结 |
| 第三章 废旧新能源动力电池处理技术研究 |
| 3.1 动力电池处理技术产业链 |
| 3.1.1 动力电池产业链分析 |
| 3.1.2 梯次利用和再生利用比较分析 |
| 3.2 梯次利用研究分析 |
| 3.2.1 梯次利用政策 |
| 3.2.2 梯次利用概述和关键性技术 |
| 3.2.3 国内外市场应用 |
| 3.3 再生利用技术研究 |
| 3.3.1 预处理过程 |
| 3.3.2 分离提取过程 |
| 3.3.3 产品制备过程 |
| 3.4 典型企业的处理过程 |
| 3.4.1 国外废旧动力电池处理过程 |
| 3.4.2 国内废旧动力电池处理过程 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 废旧新能源动力电池回收模式分析 |
| 4.1 国外废旧动力电池回收模式 |
| 4.1.1 美国 |
| 4.1.2 日本 |
| 4.1.3 德国 |
| 4.2 我国回收模式现状 |
| 4.2.1 梯次利用模式 |
| 4.2.2 生产商为主体 |
| 4.2.3 汽车经销商为主体 |
| 4.2.4 电池回收利用企业为主体 |
| 4.2.5 第三方企业为主体 |
| 4.3 四种回收模式比较和分析 |
| 4.4 典型企业回收模式 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 EPR制度下的动力电池绿色供应链回收体系整体分析 |
| 5.1 相关理论基础研究 |
| 5.1.1 生产者责任延伸制度 |
| 5.1.2 产品生命周期 |
| 5.1.3 逆向物流 |
| 5.1.4 博弈论 |
| 5.1.5 循环经济 |
| 5.1.6 绿色供应链 |
| 5.2 国内外相关文献研究 |
| 5.2.1 国外相关文献研究 |
| 5.2.2 国内相关文献研究 |
| 5.2.3 文献研究总结 |
| 5.3 基于EPR制度下的动力电池绿色供应链回收体系建设分析 |
| 5.3.1 我国废旧新能源动力电池回收体系现状及问题 |
| 5.3.2 EPR制度下的动力电池绿色供应链回收体系建设 |
| 5.3.3 关键阶段中的分析说明 |
| 5.4 案例分析——以汽车经销商为主体的整体回收体系运行说明 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 结论和建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 存在问题 |
| 6.3 发展建议 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（6）动力电池模组液冷系统散热性能分析与优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 电动汽车锂电池发展现状 |
| 1.3 电池热管理技术研究现状 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 第2章 锂电池生热机理与参数测量 |
| 2.1 锂电池结构和工作原理 |
| 2.1.1 锂离子电池结构 |
| 2.1.2 锂电池基本原理 |
| 2.2 锂电池生热机理与散热特性 |
| 2.2.1 锂电池生热机理 |
| 2.2.2 散热特性 |
| 2.3 圆柱锂离子电池物性参数测量与计算 |
| 2.3.1 电池内阻测试 |
| 2.3.2 开路电压测量 |
| 2.3.3 电池热物性参数 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 电池单体数值仿真计算及实验验证 |
| 3.1 电池单体热仿真分析 |
| 3.1.1 CFD的求解流程 |
| 3.1.2 基本控制方程 |
| 3.1.3 电池单体仿真模型前处理 |
| 3.1.4 交界面设置条件对仿真结果影响 |
| 3.1.5 单体电池仿真计算 |
| 3.2 电池单体温升实验研究 |
| 3.2.1 电池单体温升试验 |
| 3.2.2 实验结果与仿真结果对比 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 电池模组液冷系统散热性能分析 |
| 4.1 电池模组数值仿真 |
| 4.1.1 电池模组物理模型 |
| 4.1.2 液冷模型网格划分 |
| 4.1.3 边界参数设置 |
| 4.1.4 液冷模型仿真分析 |
| 4.2 不同条件下液冷模型散热研究 |
| 4.2.1 冷却液流速对散热性能影响 |
| 4.2.2 冷却液温度对散热性能影响 |
| 4.2.3 流道不同入口对散热性能影响 |
| 4.2.4 导热系数对散热性能影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 液冷板散热优化设计 |
| 5.1 优化设计方法概述 |
| 5.1.1 试验设计 |
| 5.1.2 近似模型 |
| 5.1.3 优化算法 |
| 5.2 液冷板尺寸优化设计 |
| 5.2.1 优化问题描述 |
| 5.2.2 优化设计 |
| 5.3 液冷板截面面积优化设计 |
| 5.3.1 液冷板流道截面设计 |
| 5.3.2 变截面流道仿真计算分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 1.总结 |
| 2.展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）电极材料及装配方式对新能源汽车用镍氢动力电池性能影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 文献综述 |
| 1.1 新能源汽车政策 |
| 1.1.1 发展新能源汽车是我国的必然选择 |
| 1.1.2 新能源汽车分类及发展前景 |
| 1.1.3 动力电池的发展概况 |
| 1.2 镍氢电池的发展概况及前景 |
| 1.2.1 化学电源的发展 |
| 1.2.2 镍氢电池简介 |
| 1.2.3 镍氢电池的现状及发展方向 |
| 1.2.4 镍氢电池的工作原理 |
| 1.2.5 镍氢电池的主要性能参数 |
| 1.2.6 贮氢材料的发展及制备工艺 |
| 1.2.7 混合动力汽车用镍氢动力电池的发展现状及趋势 |
| 1.3 本文的研究目的和内容 |
| 2 极耳样式与焊接方式对电池性能的影响 |
| 2.1 极耳样式对电池性能的影响 |
| 2.1.1 电池制作 |
| 2.1.2 电池的功率性能 |
| 2.1.3 电池的自放电性能 |
| 2.1.4 电池的低温放电性能 |
| 2.1.5 电池的循环寿命 |
| 2.1.6 小结 |
| 2.2 焊接方式对电池性能的影响 |
| 2.2.1 电池制作 |
| 2.2.2 电池的功率性能 |
| 2.2.3 电池的自放电性能 |
| 2.2.4 电池的低温放电性能 |
| 2.2.5 电池的循环寿命 |
| 2.2.6 小结 |
| 3 负极基材对电池性能的影响 |
| 3.1 基材选择 |
| 3.2 冲孔镀镍钢带设计及极板制作 |
| 3.2.1 钢带冲孔设计 |
| 3.2.2 负极板设计制作 |
| 3.3 电池制作 |
| 3.4 对电池性能的影响 |
| 3.4.1 电池的功率性能 |
| 3.4.2 电池的低温性能 |
| 3.4.3 电池的自放电性能 |
| 3.4.4 小结 |
| 4 贮氢材料对电池性能的影响 |
| 4.1 Mn含量对贮氢合金结构与电化学性能的影响 |
| 4.1.1 合金的制备与测试 |
| 4.1.2 合金的相结构分析 |
| 4.1.3 合金的PCT特性 |
| 4.1.4 合金的活化及放电容量 |
| 4.1.5 合金的倍率性能 |
| 4.1.6 合金的循环稳定性 |
| 4.1.7 小结 |
| 4.2 Mn元素被Ni替代后对电池电性能的影响 |
| 4.2.1 合金粉制作 |
| 4.2.2 电池的制作 |
| 4.2.3 电池的功率性能 |
| 4.2.4 电池的自放电性能 |
| 4.2.5 电池的低温放电性能 |
| 4.2.6 电池的循环寿命 |
| 4.2.7 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（8）新型二维材料MXene合成及其在锂离子电池应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 锂离子电池概述 |
| 1.2.1 锂离子电池简介 |
| 1.2.2 锂离子电池组成 |
| 1.2.3 锂离子电池应用 |
| 1.3 新型二维材料MXene |
| 1.3.1 新型二维材料MXene的介绍 |
| 1.3.2 MXene材料的合成方法 |
| 1.3.3 MXene材料在锂离子电池上应用 |
| 1.4 本论文研究的内容 |
| 1.5 本论文创新点 |
| 第二章 实验药品和仪器 |
| 2.1 实验材料和仪器 |
| 2.2 材料表征 |
| 2.2.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.2 X射线衍射仪(XRD) |
| 2.2.3 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.2.4 红外光谱仪(FT-IR) |
| 2.2.5 接触角测试仪 |
| 2.3 材料电化学测试技术 |
| 2.3.1 充放电测试 |
| 2.3.2 交流阻抗谱测试(EIS) |
| 第三章 Ti_3C_2T_X合成工艺探索 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Ti_3C_2T_X及少层Ti_3C_2T_X材料的制备 |
| 3.2.1 实验步骤 |
| 3.2.2 SEM分析 |
| 3.2.3 XRD分析 |
| 3.2.4 少层/单层Ti_3C_2T_X分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 Ti_3C_2T_X@PP复合隔膜及其在锂离子电池上应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Ti_3C_2T_X@PP隔膜以及锂离子电池的制备 |
| 4.2.1 实验步骤 |
| 4.2.2 Ti_3C_2T_X@PP隔膜物理表征及电化学测试 |
| 4.3 Ti_3C_2T_X@PP隔膜的物理表征 |
| 4.3.1 PP隔膜和Ti_3C_2T_X@PP隔膜的SEM分析 |
| 4.3.2 PP隔膜和Ti_3C_2T_X@PP隔膜的FT-IR分析 |
| 4.3.3 PP隔膜和Ti_3C_2T_X@PP隔膜的接触角分析 |
| 4.4 Ti_3C_2T_X@PP隔膜的电化学表征 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 Ti_3C_2T_X@PI复合隔膜及其在锂离子电池上应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Ti_3C_2T_X@PI隔膜以及锂离子电池制备 |
| 5.2.1 实验步骤 |
| 5.2.2 Ti_3C_2T_X@PI隔膜物理表征及电化学测试 |
| 5.3 Ti_3C_2T_X@PI隔膜物理表征 |
| 5.3.1 PI隔膜和Ti_3C_2T_X@PI隔膜的SEM分析 |
| 5.3.2 PI隔膜和Ti_3C_2T_X@PI隔膜的FT-IR分析 |
| 5.3.3 PI隔膜和Ti_3C_2T_X@PI隔膜接触角分析 |
| 5.4 PI和 Ti_3C_2T_X@PI隔膜电化学性能表征 |
| 5.5 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表学术论文和专利 |
| 致谢 |
（9）基于一维数值模型的液冷式电池散热结构优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 动力电池热管理系统国内外研究现状 |
| 1.2.1 动力电池热管理系统概述 |
| 1.2.2 基于空气介质的电池热管理系统 |
| 1.2.3 基于液体介质的电池热管理系统 |
| 1.2.4 基于相变材料的电池热管理系统 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 锂离子电池热分析理论基础 |
| 2.1 锂离子动力电池的结构及反应原理 |
| 2.1.1 锂离子动力电池结构 |
| 2.1.2 锂离子动力电池的工作原理 |
| 2.2 锂离子动力电池的生热机理 |
| 2.3 锂离子动力电池的传热特性 |
| 2.4 单体电池热效应模型的建立 |
| 2.5 电池生热速率以及热物性参数的确定 |
| 2.5.1 锂离子电池生热速率的确定 |
| 2.5.2 锂离子电池热物性参数的确定 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 单体电池热特性仿真分析 |
| 3.1 基于Flowmaster的锂离子电池一维模型建立 |
| 3.1.1 Flowmaster软件 |
| 3.1.2 Flowmaster中搭建电池一维模型 |
| 3.2 基于Fluent的锂离子电池三维模型建立 |
| 3.2.1 电池单体几何建模与网格划分 |
| 3.2.2 热源UDF的编写 |
| 3.2.3 Fluent仿真参数及边界条件设置 |
| 3.3 仿真结果分析 |
| 3.3.1 三维仿真结果的后处理及分析 |
| 3.3.2 一维、三维仿真结果与试验结果的对比验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 电池模组的仿真验证及影响因素分析 |
| 4.1 电池模组几何结构及散热原理 |
| 4.2 基于Fluent的电池模组三维模型建立 |
| 4.2.1 电池模组的网格划分 |
| 4.2.2 Fluent仿真参数及边界条件设置 |
| 4.3 三维仿真结果分析及不同因素对散热性能的影响分析 |
| 4.3.1 基础工况三维仿真结果分析 |
| 4.3.2 放电倍率对电池模组散热效果的影响 |
| 4.3.3 冷却液流量对系统散热效果的影响 |
| 4.4 基于Flowmaster的电池模组一维模型建立 |
| 4.5 仿真结果分析并验证一维模型 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于一维数值模型的散热结构优化及验证 |
| 5.1 散热结构优化策略 |
| 5.1.1 贪心算法基本原理 |
| 5.1.2 基于贪心算法的散热结构优化策略 |
| 5.2 建立基于Flowmaster与 Excel/VBA的联合仿真寻优 |
| 5.3 电池模组优化后新结构三维模型建立 |
| 5.4 仿真结果分析并验证散热效果 |
| 5.4.1 基础工况下散热效果的改善 |
| 5.4.2 不同放电倍率工况下散热效果的改善 |
| 5.4.3 不同冷却液流量工况下散热效果的改善 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录Ⅰ—Fluent中电池热源UDF编译源代码 |
| 附录Ⅱ—Flowmaster与 Excel/VBA的联合仿真寻优代码 |
| 作者简介 |
| 感言与致谢 |
（10）基于热管的纯电动汽车用圆柱型锂离子电池组散热方案研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 动力电池研究 |
| 1.3 电池散热技术研究现状 |
| 1.3.1 风冷散热 |
| 1.3.2 液冷散热 |
| 1.3.3 相变散热 |
| 1.3.4 耦合散热 |
| 1.3.5 散热控制策略 |
| 1.4 本文研究主要内容 |
| 第二章 锂电池热特性及放电温升分析 |
| 2.1 锂电池反应原理及热特性分析 |
| 2.1.1 锂电池结构 |
| 2.1.2 锂电池反应原理 |
| 2.1.3 锂电池产热机理 |
| 2.1.4 锂电池的散热方式 |
| 2.2 单体锂电池放电温升仿真 |
| 2.2.1 锂电池产热数值计算模型 |
| 2.2.2 锂电池热物性参数 |
| 2.2.3 锂电池数值计算边界条件 |
| 2.2.4 锂电池倍率放电仿真结果 |
| 2.3 单体锂电池放电温升实验 |
| 2.3.1 实验平台搭建 |
| 2.3.2 实验步骤 |
| 2.3.3 实验与仿真结果对比分析 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 锂电池组耦合散热结构设计及其散热效果研究 |
| 3.1 耦合散热结构设计 |
| 3.2 散热效果实验研究 |
| 3.2.1 结构部件的选取 |
| 3.2.2 电池组等效电池的选取 |
| 3.2.3 实验平台搭建 |
| 3.2.4 实验步骤 |
| 3.3 等效电池组不同散热方式效果对比 |
| 3.3.1 自然对流散热 |
| 3.3.2 热管与风冷耦合散热 |
| 3.3.3 热管与液冷耦合散热 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 锂电池组耦合散热系统结构优化 |
| 4.1 电池组散热系统仿真 |
| 4.1.1 电池组散热系统数值计算模型 |
| 4.1.2 电池组散热系统数值计算条件 |
| 4.1.3 电池组散热系统仿真与实验对比分析 |
| 4.2 导热翅片对散热效果的影响 |
| 4.3 液冷流道不同布置方案对散热效果的影响 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 锂电池组耦合散热系统冷却因素和控制策略研究 |
| 5.1 冷却介质选取 |
| 5.2 冷却介质流量和温度选取 |
| 5.2.1 冷却介质流量 |
| 5.2.2 冷却介质温度 |
| 5.3 超大倍率5C放电液冷控制策略优化 |
| 5.4 小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
四、超高倍率镉镍电池在内燃机车上的使用（论文参考文献）
- [1]正负极电极材料及分选工艺对混合动力汽车用镍氢动力电池综合性能影响研究[D]. 王云波. 内蒙古科技大学, 2021
- [2]电动汽车复合储能系统能量管理策略研究[D]. 刘孝飞. 长春工业大学, 2021(08)
- [3]动力电池过热应急冷却热管理系统研究[D]. 刘玉彬. 吉林大学, 2021(01)
- [4]金属锂负极的结构设计及表界面化学研究[D]. 王骞. 北京大学, 2021(01)
- [5]废旧新能源动力电池回收体系研究[D]. 刘慧丽. 上海第二工业大学, 2020(01)
- [6]动力电池模组液冷系统散热性能分析与优化[D]. 洪照迪. 湖南大学, 2020(08)
- [7]电极材料及装配方式对新能源汽车用镍氢动力电池性能影响研究[D]. 尹亮亮. 内蒙古科技大学, 2020(01)
- [8]新型二维材料MXene合成及其在锂离子电池应用[D]. 饶秋实. 广东工业大学, 2020(02)
- [9]基于一维数值模型的液冷式电池散热结构优化[D]. 费孝恒. 吉林大学, 2020(08)
- [10]基于热管的纯电动汽车用圆柱型锂离子电池组散热方案研究[D]. 贾智康. 华南理工大学, 2020(02)