混合电动车用锂离子单体电池的hppc测试【字数：11741】
摘 要混合脉冲功率特性（Hybrid Pulse Power Characterization，简称HPPC）测试是混合动力车用锂离子单体电池性能评估中的一项重要的测试方法，该方法主要针对混合电动车用锂离子单体电池的电池系统、模块以及单体电池进行性能评估。本课题采用静态容量、脉冲功率测试等方法，测锂电池在0℃、25℃。45℃这三个温度特性变化规律，对最高和最低功率辅助目标（10s放电、10s充电）验证单体电池在不同DOD下放电脉冲和反馈脉冲功率性能是否满足辅助功率目标，来验证混合动力车用锂离子单体电池在不同温度下的内阻发生的改变对电池产生的影响。
目 录
1． 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 锂电池发展现状现状 1
1.3 课题研究内容 2
2． 基本原理 4
2.1 锂电池的基本工作原理 4
2.2 锂离子电池的组成部分及选用条件 5
2.3 锂离子电池性能参数 5
3 锂离子电池制备工艺 9
3.1 制浆 9
3.2 涂布 10
3.4 分切 11
3.5 卷绕 11
3.6 化成 12
4 静态容量测试 13
4.1 性能参数 13
4.2 锂离子电池静态容量性能测试 13
4.3 检测标准 13
4.4 检测设备 13
4.5 静态容量实验 14
4.6 电池容量测试步骤 15
5 HPPC的测试原理和方法 18
5.1 HPPC测试的定义 18
5.2 HPPC测试实验准备 18
5.3 HPPC测试结果分析 20
结束语 23
参考文献 24
致 谢 26
绪论
引言
随着全球经济的发展和科技创新的日新月异,化石燃料的需求与使用也逐步增大,从而引起的环境污染与不可再生能源短缺问题也日渐突出[1,2]。为了减少化石燃料等不可再生能源使用过程造成的污染,现如今,新能源的开发和利用 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
越来越被人们所关注，如太阳能等不同于一次能源的可再生能源；新型的动力电池和高效材料亦是如此。为此,实现可再生能源的合理利用及开发,对于解决我国能源短缺、减少环境污染、减缓因人类剧增带来的能源短缺问题等具有不可估量的意义。随着全球经济的发展和科技创新的日新月异,化石燃料的需求与使用也逐步增大,从而引起的环境污染与不可再生能源短缺问题也日渐突出。为了减少化石燃料等不是可再生的能源使用过程造成的污染,提倡发展风、电、水、地热等新能源，实现可持续发展的新型动力储能电池，开发高效材料等，都有利于对资源利用的提高，为能源危机的解决和环境的保护都具有很重要的意义。
锂离子(LIB)电池又称锂可充电电池,通过不断研发逐渐取代铅酸电池的新品技术产品,除此之外它还是一种近年来新研发的高容量、循环寿命长的绿色无污染电池,它是由正极板、负极板以及固体电解质等组成的,该产品性能相较其他电池卓越。最近这些年开始,,锂离子电池主要用于电动公交车、电动的小型汽车、电动的工具、太阳能发电储能系统等诸多领域。与老一代的电池如铅蓄电池、燃料电池等相比,锂离子电池具有很多的优点：如可以输出更高的电压、高能量密度、较小的自放电率、电池可以很快速地充放、充电的效率也比其他类型的高。不仅如此，它还很安全、也有很好的循环性能。目前来说，它是发展得最快的、最有发展前景的二次电池和储能电源。锂电池 (LIBs)是一种新发展的技术含量非常高的科技产品，不仅如此，它同时还是新发明的一种具有很大的容量以及寿命比其他电池长的电池，它是由正极板和负极板、固体的电解质以及隔膜外壳等组成,它的性能非常地卓越。近年来,由于锂离子电池拥有非常好的性能，很多领域都在使用它。像电动车行业的、医护行业的、维修行业的、一些储能系统、通信的基站以及数码产品等领域；锂离子电池已经成为了不可或缺的重要角色。与其他一次、二次电池相比,锂离子电池靠他的优点已可以在电池界立足。
锂电池发展现状现状
电动汽车是指使用电能替代传统化石能源作为驱动力的新型汽车。从1834年第一辆以干电池为动力的不能充电的三轮车被美国制作出来，到1881年在法国发明的以铅酸电池为动力的可充电的三轮车，电动车经历了两个世纪的发展。化学电源，作为动力车的驱动源，一直不断被研究，从最开始的铅酸电池到现在的锂离子电池，受环境污染等影响，人们越来越依赖于动力的驱动源。也因此备受政府的关注和支持。目前电动汽车主要由三种类型组成，分别是纯电动、混合的以及燃料电池的电动车。其中,电动汽车中存储能量的部分零件，正是我们熟知的蓄电池。Sun[3]等指出在车辆行驶的过程，锂离子电池的功率会因为路面的状况和驾车人员的操作存在很大的动态特征。它的储能能力和功率密度是电动汽车的马力和行驶里程的关键要点,它的价格以及使用的时间则关系到电动汽车的成本和使用时间的长短。这几个方面是影响电动汽车能否真正走向市场的关键因素,在电动汽车发展的过程中,人们一直不停研究开发更高性能的电池产品,从传统的一次电池(原电池)到二次电池(铅蓄电池)再到燃料电池和锂离子电池。
目前的电动汽车市场中,锂离子电池是主要的蓄电池。Pop[4]等指出锂离子蓄电池兼备大的能量密度和高的功率密度，逐渐变成了混动和纯动汽车的发电源之一。因为锂离子电池的这些优点,它被认为是最具备潜力的新能源动力汽车电池产品,正在全世界范围内不断普及。在中国,配备锂离子动力电池的电动汽车生产商已达到一百家以上,政府制定了详尽的锂离子动力电池开发生产鼓励政策,并相关工作提升至国家战略级高度;在国外,美国、欧盟、日韩等早已制定了电动汽车取代传统汽车的计划,基本一致决定在2025年左右完全停止传统汽车的制造,投入全力发展电动汽车,跨国的汽车巨头如日产、福特、宝马、丰田等皆已开始出售配备锂离子电池的电动汽车产品。
课题研究内容
随着锂电池产业化在世界范围的大力发展,锂电池的技术研发也得到了广泛关注。其中电池的功率性能是决定电池实用价值的重要因素,能提供足够的马力和加速性能是人们接受电动汽车的基础之一。目前,较为普遍接受的电池功率性测试方法，有日本电动车辆协会标准的JEVS法和美国FreedomCAR的混合脉冲功率性测试法[5]，即HPPC测试法。两种方法都对测试电池内阻提供了方法，赵淑红[6]等对JEVS和FreedomCAR中的HPPC测试方法进行了比较，其中用FreedomCAR中的测试方法来测试锂离子电池的充放电内阻，其测试方法简单便捷，相较于日本的JEVS方法具有明显的优势。本课题选用HPPC测试方法来研究锂离子电池的功率性能,对市售锂离子电池产品进行评估。
目 录
1． 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 锂电池发展现状现状 1
1.3 课题研究内容 2
2． 基本原理 4
2.1 锂电池的基本工作原理 4
2.2 锂离子电池的组成部分及选用条件 5
2.3 锂离子电池性能参数 5
3 锂离子电池制备工艺 9
3.1 制浆 9
3.2 涂布 10
3.4 分切 11
3.5 卷绕 11
3.6 化成 12
4 静态容量测试 13
4.1 性能参数 13
4.2 锂离子电池静态容量性能测试 13
4.3 检测标准 13
4.4 检测设备 13
4.5 静态容量实验 14
4.6 电池容量测试步骤 15
5 HPPC的测试原理和方法 18
5.1 HPPC测试的定义 18
5.2 HPPC测试实验准备 18
5.3 HPPC测试结果分析 20
结束语 23
参考文献 24
致 谢 26
绪论
引言
随着全球经济的发展和科技创新的日新月异,化石燃料的需求与使用也逐步增大,从而引起的环境污染与不可再生能源短缺问题也日渐突出[1,2]。为了减少化石燃料等不可再生能源使用过程造成的污染,现如今,新能源的开发和利用 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
越来越被人们所关注，如太阳能等不同于一次能源的可再生能源；新型的动力电池和高效材料亦是如此。为此,实现可再生能源的合理利用及开发,对于解决我国能源短缺、减少环境污染、减缓因人类剧增带来的能源短缺问题等具有不可估量的意义。随着全球经济的发展和科技创新的日新月异,化石燃料的需求与使用也逐步增大,从而引起的环境污染与不可再生能源短缺问题也日渐突出。为了减少化石燃料等不是可再生的能源使用过程造成的污染,提倡发展风、电、水、地热等新能源，实现可持续发展的新型动力储能电池，开发高效材料等，都有利于对资源利用的提高，为能源危机的解决和环境的保护都具有很重要的意义。
锂离子(LIB)电池又称锂可充电电池,通过不断研发逐渐取代铅酸电池的新品技术产品,除此之外它还是一种近年来新研发的高容量、循环寿命长的绿色无污染电池,它是由正极板、负极板以及固体电解质等组成的,该产品性能相较其他电池卓越。最近这些年开始,,锂离子电池主要用于电动公交车、电动的小型汽车、电动的工具、太阳能发电储能系统等诸多领域。与老一代的电池如铅蓄电池、燃料电池等相比,锂离子电池具有很多的优点：如可以输出更高的电压、高能量密度、较小的自放电率、电池可以很快速地充放、充电的效率也比其他类型的高。不仅如此，它还很安全、也有很好的循环性能。目前来说，它是发展得最快的、最有发展前景的二次电池和储能电源。锂电池 (LIBs)是一种新发展的技术含量非常高的科技产品，不仅如此，它同时还是新发明的一种具有很大的容量以及寿命比其他电池长的电池，它是由正极板和负极板、固体的电解质以及隔膜外壳等组成,它的性能非常地卓越。近年来,由于锂离子电池拥有非常好的性能，很多领域都在使用它。像电动车行业的、医护行业的、维修行业的、一些储能系统、通信的基站以及数码产品等领域；锂离子电池已经成为了不可或缺的重要角色。与其他一次、二次电池相比,锂离子电池靠他的优点已可以在电池界立足。
锂电池发展现状现状
电动汽车是指使用电能替代传统化石能源作为驱动力的新型汽车。从1834年第一辆以干电池为动力的不能充电的三轮车被美国制作出来，到1881年在法国发明的以铅酸电池为动力的可充电的三轮车，电动车经历了两个世纪的发展。化学电源，作为动力车的驱动源，一直不断被研究，从最开始的铅酸电池到现在的锂离子电池，受环境污染等影响，人们越来越依赖于动力的驱动源。也因此备受政府的关注和支持。目前电动汽车主要由三种类型组成，分别是纯电动、混合的以及燃料电池的电动车。其中,电动汽车中存储能量的部分零件，正是我们熟知的蓄电池。Sun[3]等指出在车辆行驶的过程，锂离子电池的功率会因为路面的状况和驾车人员的操作存在很大的动态特征。它的储能能力和功率密度是电动汽车的马力和行驶里程的关键要点,它的价格以及使用的时间则关系到电动汽车的成本和使用时间的长短。这几个方面是影响电动汽车能否真正走向市场的关键因素,在电动汽车发展的过程中,人们一直不停研究开发更高性能的电池产品,从传统的一次电池(原电池)到二次电池(铅蓄电池)再到燃料电池和锂离子电池。
目前的电动汽车市场中,锂离子电池是主要的蓄电池。Pop[4]等指出锂离子蓄电池兼备大的能量密度和高的功率密度，逐渐变成了混动和纯动汽车的发电源之一。因为锂离子电池的这些优点,它被认为是最具备潜力的新能源动力汽车电池产品,正在全世界范围内不断普及。在中国,配备锂离子动力电池的电动汽车生产商已达到一百家以上,政府制定了详尽的锂离子动力电池开发生产鼓励政策,并相关工作提升至国家战略级高度;在国外,美国、欧盟、日韩等早已制定了电动汽车取代传统汽车的计划,基本一致决定在2025年左右完全停止传统汽车的制造,投入全力发展电动汽车,跨国的汽车巨头如日产、福特、宝马、丰田等皆已开始出售配备锂离子电池的电动汽车产品。
课题研究内容
随着锂电池产业化在世界范围的大力发展,锂电池的技术研发也得到了广泛关注。其中电池的功率性能是决定电池实用价值的重要因素,能提供足够的马力和加速性能是人们接受电动汽车的基础之一。目前,较为普遍接受的电池功率性测试方法，有日本电动车辆协会标准的JEVS法和美国FreedomCAR的混合脉冲功率性测试法[5]，即HPPC测试法。两种方法都对测试电池内阻提供了方法，赵淑红[6]等对JEVS和FreedomCAR中的HPPC测试方法进行了比较，其中用FreedomCAR中的测试方法来测试锂离子电池的充放电内阻，其测试方法简单便捷，相较于日本的JEVS方法具有明显的优势。本课题选用HPPC测试方法来研究锂离子电池的功率性能,对市售锂离子电池产品进行评估。
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