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考虑日历寿命的电池储能系统参与一次调频服务配置容量与控制参数协同优化 被引量:1
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作者 温可瑞 李卫东 +2 位作者 韩松 晋萃萃 赵云丽 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2185-2193,共9页
对于一次调频辅助服务市场下的电池储能系统(BESS)投资规划,依据固定寿命或循环寿命粗略表征电池性能衰退会造成配置效果出现偏差,从而难以实现净收益最大化。给出了兼顾调频功率需求及荷电状态(SOC)精细化管理的BESS运行控制策略,从储... 对于一次调频辅助服务市场下的电池储能系统(BESS)投资规划,依据固定寿命或循环寿命粗略表征电池性能衰退会造成配置效果出现偏差,从而难以实现净收益最大化。给出了兼顾调频功率需求及荷电状态(SOC)精细化管理的BESS运行控制策略,从储能电池容量衰减的角度提出了电池日历寿命预测方法,建立了以全寿命周期净现值最大化为目标的BESS配置容量与控制参数协同优化模型。算例结果验证了所提出模型的可行性和有效性,依据日历寿命预测方法能够更为准确地评估一次调频场景下的电池使用寿命,据此得到的投资净收益更为准确合理。相关研究能够为BESS参与一次调频服务的规划及运行等提供理论依据。 展开更多
关键词 电池储能系统 一次调频 容量配置 协同优化 日历寿命 循环寿命 净现值
基于库仑效率的退役锂离子动力电池储能梯次利用筛选 预览
2
作者 郑志坤 赵光金 +2 位作者 金阳 赵智兴 高金峰 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第A01期388-395,共8页
用于电动汽车的锂离子动力电池退役后,具备在储能系统等场合继续使用的潜力,其健康状态的准确预测对于退役电池的梯次利用具有重要意义。考虑到目前采用的电池性能预测指标估算精度上的不足,本文从电化学角度出发,分析库仑效率与电池容... 用于电动汽车的锂离子动力电池退役后,具备在储能系统等场合继续使用的潜力,其健康状态的准确预测对于退役电池的梯次利用具有重要意义。考虑到目前采用的电池性能预测指标估算精度上的不足,本文从电化学角度出发,分析库仑效率与电池容量衰减之间的内在关系。针对锂离子电池充放电循环中可逆锂源的消耗机理,在库仑效率的基础上引入了库仑非效率的定义。在相同实验条件下分别获得两块退役锂离子动力电池充放电容量、库仑效率、库仑非效率三者与循环次数之间的关系。最后,在库仑非效率测试结果对比中,创造性地采用对数坐标系,就此提出基于库仑效率对退役锂离子动力电池储能梯次利用进行筛选的方法,并通过实验验证了该方法的正确性。 展开更多
关键词 退役锂离子电池梯次利用 库仑效率 对数坐标系 循环寿命
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锂离子电池脉冲充电策略研究及表征分析 预览
3
作者 陈立铎 吉登粤 +3 位作者 徐月 张晋杰 马天翼 魏墨晗 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2019年第6期1182-1189,共8页
动力电池充电策略对提高电动汽车性能和使用寿命起着至关重要的作用。针对一种三元材料体系18650圆柱形电池进行脉冲充电策略研究,将其与标准恒流恒压充电策略进行综合比对,全面客观地分析脉冲充电策略关键参数对动力电池电性能的影响,... 动力电池充电策略对提高电动汽车性能和使用寿命起着至关重要的作用。针对一种三元材料体系18650圆柱形电池进行脉冲充电策略研究,将其与标准恒流恒压充电策略进行综合比对,全面客观地分析脉冲充电策略关键参数对动力电池电性能的影响,并系统地评估了脉冲充电策略对电池寿命的影响。在循环寿命研究方面,采用电化学交流阻抗欧谱(EIS)分析不同循环周数和SOC下的交流阻抗,采用X射线断层扫描(CT)无损分析技术对循环500周后电池结构进行表征分析,揭示了带负脉冲充电策略对电池循环性能和结构影响的关系。 展开更多
关键词 动力电池 18650圆柱电池 充电策略 脉冲充电 循环寿命
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正极压实密度对电池性能的影响 预览
4
作者 韩广欣 张向举 李娟 《河南化工》 CAS 2019年第10期27-29,共3页
对于单晶结构LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2材料,压实密度在3.30~3.70kg/L内变化,电池内阻、克容量略有差异,但使用性能倍率放电和循环寿命均不受显著影响。因此动力锂电池工业化生产中,极片辊压厚度波动范围在0~0.009mm不影响电池一致性和整体... 对于单晶结构LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2材料,压实密度在3.30~3.70kg/L内变化,电池内阻、克容量略有差异,但使用性能倍率放电和循环寿命均不受显著影响。因此动力锂电池工业化生产中,极片辊压厚度波动范围在0~0.009mm不影响电池一致性和整体性能的发挥。 展开更多
关键词 锂离子电池 压实密度 高倍率放电 循环寿命
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铅氧化还原液流电池的研究进展及前景分析 预览
5
作者 薛雅文 谢梦茹 +5 位作者 李金东 熊睿 袁笃 郭志刚 邓成智 吴旭 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2019年第6期1096-1106,共11页
铅氧化还原液流电池作为一种新型铅电池,具有一定的应用前景,正在逐渐成为电化学储能领域的一个研究热点。自2004年铅液流电池被提出15年来已经有不少相关研究,本文分析了铅液流电池的理论性能,回顾了其发展历程,介绍了其研发现状。现... 铅氧化还原液流电池作为一种新型铅电池,具有一定的应用前景,正在逐渐成为电化学储能领域的一个研究热点。自2004年铅液流电池被提出15年来已经有不少相关研究,本文分析了铅液流电池的理论性能,回顾了其发展历程,介绍了其研发现状。现有研究中,电极面积为100cm^2的铅氧化还原液流电池可实现充电效率为90%和电压效率为80%的100次循环,且已有研究者对电极面积为1000 cm^2的电池堆进行了测试。计算与分析表明,铅液流电池与传统铅酸电池相比具有更低的储能成本,仅为0.265¥·(kW·h)^-1。铅液流电池目前急需解决的问题包括:①开展放大的试验;②筛选或开发集流体材料进一步降低成本;③研究其失效机理以提高其循环寿命;④找到合适的方法修复失效铅液流电池。 展开更多
关键词 铅酸电池 液流电池 铅氧化还原液流电池 储能成本 循环寿命
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成膜添加剂对硅碳负极体系循环寿命的改善 预览
6
作者 刘恋 王斌 +1 位作者 聂磊 张娜 《电源技术》 CAS 北大核心 2019年第6期928-929,942共3页
以比容量较高的氧化亚硅-石墨材料作为负极,考察不同成膜添加剂对电池寿命的改善作用,并研究其成膜机理。实验结果表明:硫酸亚乙酯(DTD)可以优先在硅碳负极表面成膜,成膜电位为2.3 V,按一定比例搭配碳酸亚乙烯酯(VC)和氟代碳酸乙烯酯(F... 以比容量较高的氧化亚硅-石墨材料作为负极,考察不同成膜添加剂对电池寿命的改善作用,并研究其成膜机理。实验结果表明:硫酸亚乙酯(DTD)可以优先在硅碳负极表面成膜,成膜电位为2.3 V,按一定比例搭配碳酸亚乙烯酯(VC)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)后,可将软包电池的循环寿命由700次提升至1 650次,获得较为理想的循环效果。 展开更多
关键词 锂离子电池 硅碳负极 电解液 成膜添加剂 循环寿命
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低温型锂离子电池循环寿命评估方法研究 预览
7
作者 曹锦珠 张润雯 +1 位作者 陈益奎 阳晓霞 《信息技术与标准化》 2019年第1期32-37,共6页
针对现有标准缺失对低温型锂离子电池循环寿命规定,通过开展低温型锂离子电池全寿命周期循环试验验证,结合宏观电性能测试与电池内部微观表征,分析低温条件下电池循环次数与容量之间的变化关系,形成低温型锂离子电池循环寿命评估方法。
关键词 低温型锂离子电池 标准 循环寿命 评估方法
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负板和膏工艺对电动汽车电池性能的影响 预览
8
作者 孙廷猛 《蓄电池》 2019年第4期156-159,189,共5页
通过改进负板和膏工艺,从铅膏和极板理化指标、电池的一致性、低温性能和循环寿命展开研究。实验结果显示,通过改进负板和膏工艺,铅膏理化指标得到优化,能提高极板的强度、吸酸值、孔隙率、比表面积及活性物质利用率,能大大提高电动汽... 通过改进负板和膏工艺,从铅膏和极板理化指标、电池的一致性、低温性能和循环寿命展开研究。实验结果显示,通过改进负板和膏工艺,铅膏理化指标得到优化,能提高极板的强度、吸酸值、孔隙率、比表面积及活性物质利用率,能大大提高电动汽车电池的一致性,低温性能和循环寿命。 展开更多
关键词 电动汽车 电池 负极板 和膏 孔隙率 一致性 低温性能 循环寿命
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基于新型电池的区域自动气象站电源系统设计 预览
9
作者 汪波 曾正茂 +1 位作者 郑陈婷 谢丹 《电子设计工程》 2019年第14期189-193,共5页
针对区域气象观测站的电源系统电池使用寿命较短,更换电池组成本较高的问题,文中设计了基于新型电池的区域自动气象站电源系统。该系统具有模块化的特点,采用基于磷酸铁锂电池与铅酸蓄电池并联的混合动力电池模块,并对电源充放电方式进... 针对区域气象观测站的电源系统电池使用寿命较短,更换电池组成本较高的问题,文中设计了基于新型电池的区域自动气象站电源系统。该系统具有模块化的特点,采用基于磷酸铁锂电池与铅酸蓄电池并联的混合动力电池模块,并对电源充放电方式进行了重新设计。在电源系统中针对系统外围设备增加充放电控制模块,包括电池的智能检测电路与充放电的控制电路。该电源系统理论上能够优化电池组放电性能,增加电池组使用寿命。实验结果表明,基于新型电池的电源系统放电性能提高了45%,DOD深度充放电循环寿命增加为原来3.25~7.5倍。该系统具有放电性能好,循环寿命长,成本低廉的特点。 展开更多
关键词 电源系统 混合动力 模块化 放电性能 循环寿命
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含4BS添加剂的VRLA电池循环寿命机理研究 预览
10
作者 张植茂 向垣清 +2 位作者 林达 张远箭 罗传新 《蓄电池》 2019年第3期134-138,共5页
阀控式铅酸蓄电池的安全可靠性高,成本低,但其循环寿命短。以4BS晶种用作电池正极添加剂,可显著提高电池的放电容量和循环寿命。笔者在12 V 2.3 Ah电池的正极板铅膏配方中添加4BS晶种(4BS晶种在铅膏所占质量分数为1%),使其1C高倍率放电... 阀控式铅酸蓄电池的安全可靠性高,成本低,但其循环寿命短。以4BS晶种用作电池正极添加剂,可显著提高电池的放电容量和循环寿命。笔者在12 V 2.3 Ah电池的正极板铅膏配方中添加4BS晶种(4BS晶种在铅膏所占质量分数为1%),使其1C高倍率放电性能提高4.2%,循环寿命也得到延长。添加4BS晶种的正极板以α-PbO2形成的多孔骨架混合结构为主,更加利于H+、SO42-和水分子的迁移。电池充放电循环时,正极板发生α-PbO2先转化成PbSO4,再到β-PbO2的演变过程。电池循环寿命失效,本质上是正极活性物质(PAM)的多孔骨架结构逐渐消失,伴有不可逆硫酸盐化,导致板栅腐蚀、内阻增大、寿命终止。 展开更多
关键词 阀控式铅酸蓄电池 4BS 添加剂 正极板 循环寿命 放电容量 多孔骨架 α-PbO2
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基于恒流充电曲线电压特征点的锂离子电池自适应容量估计方法 预览
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作者 来鑫 秦超 +1 位作者 郑岳久 韩雪冰 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期1-6,20共7页
为提高锂离子电池容量在线估计精度,本文中提出一种基于部分充电曲线特征容量在线辨识和阿伦尼乌斯容量衰减模型融合的自适应容量估计方法。针对纯电动汽车极少存在完整充电的情况,提出一种基于恒流充电电压特征点的容量在线辨识方法。... 为提高锂离子电池容量在线估计精度,本文中提出一种基于部分充电曲线特征容量在线辨识和阿伦尼乌斯容量衰减模型融合的自适应容量估计方法。针对纯电动汽车极少存在完整充电的情况,提出一种基于恒流充电电压特征点的容量在线辨识方法。该方法先利用遗传算法对缩放平移后的充电曲线进行电压特征点优化,再通过监测有关这两个不动的电压特征点的恒流充电数据,在线辨识电池的当前容量。为进一步提高容量在线估计的精度,通过增量式PID算法来融合容量在线辨识值和阿伦尼乌斯模型,进行模型参数的闭环修正。最后,交变温度寿命实验结果表明,利用本文中提出的自适应估计方法,最大估计误差不超过2%。 展开更多
关键词 容量估计 循环寿命 阿伦尼乌斯模型 模型参数 增量式PID
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装配压力对动力型VRLA电池性能的影响 预览
12
作者 张峰博 郭志刚 +1 位作者 陈强 方广民 《蓄电池》 2019年第1期42-45,共4页
采用万能试验机对电池极群的干、湿态装配压力进行测试。同时,对VRLA电池的充放电性能和循环寿命等进行研究。结果显示,当电池极群的干态装配压力为85kPa±5kPa时,电池失效后极群装配压力在35kPa左右,电池循环寿命较干态装配压力为5... 采用万能试验机对电池极群的干、湿态装配压力进行测试。同时,对VRLA电池的充放电性能和循环寿命等进行研究。结果显示,当电池极群的干态装配压力为85kPa±5kPa时,电池失效后极群装配压力在35kPa左右,电池循环寿命较干态装配压力为50~60kPa时提高了33%左右。实验表明,较高的装配压力对提升电池循环性能有很大的促进作用。 展开更多
关键词 VRLA电池 AGM隔板 装配压力 循环寿命 极群 干/湿态
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石墨烯在电动自行车用铅酸蓄电池中的应用 预览
13
作者 艾宝山 张建华 +1 位作者 杨绍坡 马基华 《蓄电池》 2019年第1期46-50,共5页
向铅膏中加入一定含量的石墨烯,使用扫描电子显微镜、X射线衍射仪技术表征极板活性物质的形貌和结构,证实了石墨烯可使活性物质呈现多孔状态,对极板形成有力的支撑。同时电池试验表明,石墨烯还可以有效抑制负极硫酸盐化,改善电动自行车... 向铅膏中加入一定含量的石墨烯,使用扫描电子显微镜、X射线衍射仪技术表征极板活性物质的形貌和结构,证实了石墨烯可使活性物质呈现多孔状态,对极板形成有力的支撑。同时电池试验表明,石墨烯还可以有效抑制负极硫酸盐化,改善电动自行车用铅酸蓄电池的循环使用寿命。 展开更多
关键词 石墨烯 铅膏 添加剂 铅酸蓄电池 循环寿命 负极硫酸盐化 多孔
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高性能单晶LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2材料的制备工艺及性能研究 预览
14
作者 刘攀 李文升 +1 位作者 许国峰 樊勇利 《电源技术》 CAS 北大核心 2019年第7期1104-1106,共3页
通过共沉淀法并辅助球磨工艺制备了Ni(0.5)Co(0.2)Mn(0.3)(OH)2前驱体,采用掺杂和固相烧结工艺制备了单晶LiNi(0.5)-Co(0.2)Mn(0.3)O2材料,并对其进行扫描电子显微镜法(SEM)、一次粒子尺寸测量、充放电容量、倍率性能、循环性能等性能... 通过共沉淀法并辅助球磨工艺制备了Ni(0.5)Co(0.2)Mn(0.3)(OH)2前驱体,采用掺杂和固相烧结工艺制备了单晶LiNi(0.5)-Co(0.2)Mn(0.3)O2材料,并对其进行扫描电子显微镜法(SEM)、一次粒子尺寸测量、充放电容量、倍率性能、循环性能等性能指标测试,结果表明:烧结温度和铝掺杂量能够显著影响Li Ni(0.5)Co(0.2)Mn(0.3)O2材料烧结过程中一次粒子的成长,一次粒子尺寸的长大明显降低了LiNi(0.5)Co(0.2)Mn(0.3)O2材料的放电容量、首次效率;铝掺杂量为0.2%(质量分数),940℃烧结时,Li Ni0.5Co0.2Mn0.3O2材料一次粒子平均尺寸在3.21μm;3~4.3 V,0.2 C充放电,扣式电池放电比容量为157.8 m Ah/g,首次效率为86.6%;3~4.4 V下充放电,0.5 C/0.1 C、2 C/0.1 C的容量保持率分别为94.7%和86.1%,300次充放电后,容量保持率为91.3%,倍率性能和循环寿命均显著优于市售产品。 展开更多
关键词 单晶 LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2材料 倍率性能 循环寿命
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基于不一致性的三元锂电池组寿命研究 预览
15
作者 张燕梅 《机电技术》 2019年第1期45-48,81共5页
动力电池组的循环寿命性能直接决定了电动汽车的实用化和商业化进程。通过对现有市场上主流的三元锂电池单体电池及相应的电池组进行长期的循环寿命试验,重点考察三元锂电池的单体电池循环寿命、电池初始状态下电压不一致性和三元锂电... 动力电池组的循环寿命性能直接决定了电动汽车的实用化和商业化进程。通过对现有市场上主流的三元锂电池单体电池及相应的电池组进行长期的循环寿命试验,重点考察三元锂电池的单体电池循环寿命、电池初始状态下电压不一致性和三元锂电池组循环寿命的相关性,认为:考虑到现有的设计需求,为了保证电池组寿命成组效率高于0.9,电池初始状态下电压极差需要控制在20mV以内、变异系数需要控制在10以下。研究结果对三元锂电池在电动汽车中的应用具有较大的现实意义。 展开更多
关键词 电动汽车 三元锂电池组 不一致性 循环寿命
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预混复合添加剂对起动电池性能的影响 预览
16
作者 梁艳丽 王欢 +1 位作者 呼梦娟 尚梦珂 《蓄电池》 2019年第2期75-77,共3页
预混复合添加剂应用到起动电池中,可以提高电池的容量、低温起动性能、充电接受能力和循环寿命、电池一致性等。
关键词 预混 添加剂 低温起动 充电接受能力 循环寿命 起动电池 电池一致性
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锂离子电池热管理新技术 预览
17
作者 孙兴智(编译) 《汽车文摘》 2019年第1期55-60,共6页
由于高能量密度和长循环寿命,锂离子电池广泛用于电动车辆。由于锂离子电池的性能和寿命对温度非常敏感,因此保持适当的温度范围非常重要。电池组热管理是依据电池性能在不同温度下变化的分析,结合电池自身内部的电化学反应与生热机理,... 由于高能量密度和长循环寿命,锂离子电池广泛用于电动车辆。由于锂离子电池的性能和寿命对温度非常敏感,因此保持适当的温度范围非常重要。电池组热管理是依据电池性能在不同温度下变化的分析,结合电池自身内部的电化学反应与生热机理,涉及到传热、材料、电化学不同门类的交叉,通过设计合理的系统使电池组在高温及低温时热失控得到控制,从而使电池组整体性能获得提高的一种新技术。 展开更多
关键词 锂离子电池 热管理 技术 电化学反应 温度范围 电池性能 循环寿命 高能量密度
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铅酸电池管式正极添加四碱式硫酸铅晶种的研究 预览
18
作者 李晓乐 王健 +3 位作者 李磊 韩艳霞 薛东方 刘松源 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期38-40,共3页
在铅酸电池正极铅粉中加入一定量的四碱式硫酸铅(4BS),按照工业化的操作工艺,制备出原料中4BS含量不同的正极板,并与常规负极板组装成小电池。对正极的初始容量和循环寿命等电化学性能做了测试,结果表明,在添加粒径为1.5μm的4BS质量分... 在铅酸电池正极铅粉中加入一定量的四碱式硫酸铅(4BS),按照工业化的操作工艺,制备出原料中4BS含量不同的正极板,并与常规负极板组装成小电池。对正极的初始容量和循环寿命等电化学性能做了测试,结果表明,在添加粒径为1.5μm的4BS质量分数达1%时,65℃固化后,正极初始容量和循环寿命分别为未加4BS正极的1.02倍和1.06倍,4BS的加入提升了电池容量和电池寿命等的综合性能;XRD结果显示,原料中加4BS的正极中β-PbO2含量稍高于未加4BS的正极;SEM结果显示,加4BS的正极活性物质更细小,大小更均匀。 展开更多
关键词 铅酸电池 四碱式硫酸铅 正极板 电池容量 循环寿命
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板栅结构对电池性能影响的研究 预览
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作者 王鹏伟 黄伟国 +3 位作者 刘孝伟 周志学 张雄 徐志彬 《蓄电池》 2019年第4期175-178,共4页
对比研究两种不同板栅结构的电池在化成与充电过程中的电压差异及循环性能差异,且采用红外热像仪观察两种结构电池充电时的温度差异。研究结果表明,板栅结构对电池内部温度分布均匀性、充放电平台及循环寿命均有明显影响。
关键词 铅酸电池 板栅结构 温度分布 循环寿命 化成 充电
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锂离子电池三维层级循环寿命对应关系研究 预览
20
作者 陈立铎 马天翼 +3 位作者 马绪 吉登粤 孙智鹏 张冬颖 《储能科学与技术》 CAS CSCD 2019年第5期843-849,共7页
动力电池寿命极大程度上影响电动汽车使用寿命,是决定车辆经济效益的重要因素。除已有研究的单体寿命外,模组和电池系统寿命接近整车使用状态,更具有研究意义。在电池单体基础上,增加模组和电池系统,率先构建单体-模组-电池系统三维层... 动力电池寿命极大程度上影响电动汽车使用寿命,是决定车辆经济效益的重要因素。除已有研究的单体寿命外,模组和电池系统寿命接近整车使用状态,更具有研究意义。在电池单体基础上,增加模组和电池系统,率先构建单体-模组-电池系统三维层级。以锰酸锂软包单体电池为最小电池单元,研究以此构成的两个型号、三维层级间电池循环老化过程中电化学特性、容量衰减和循环温度变化情况。结果表明,特定冷却环境下,在循环容量衰减方面,三个层级间关系为电池系统衰减>模组衰减>单体衰减;在循环温度方面,模组温度>单体温度>系统温度。电池三维层级关系构建的结果,说明了循环容量衰减和循环温度两方面的层级间构效关系,为锰酸锂动力电池体系循环老化过程研究提供参考。 展开更多
关键词 锰酸锂 动力电池 电池系统 循环寿命
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