<sup id="ek8k2"><noscript id="ek8k2"></noscript></sup>
<acronym id="ek8k2"><noscript id="ek8k2"></noscript></acronym>
<object id="ek8k2"></object>
<acronym id="ek8k2"><noscript id="ek8k2"></noscript></acronym>
<object id="ek8k2"></object><sup id="ek8k2"></sup> <object id="ek8k2"></object>
<object id="ek8k2"><wbr id="ek8k2"></wbr></object>
歡迎來到杭州仰儀科技有限公司網(wǎng)站!
咨詢熱線

17705812541

當前位置:首頁  >  技術(shù)文章  >  鋰離子電容器充放電產(chǎn)熱特性研究

鋰離子電容器充放電產(chǎn)熱特性研究

更新時間:2023-08-03  |  點擊率:1067

本期預覽

    本文利用BIC-400A等溫量熱儀對鋰離子電容器充放電產(chǎn)熱特性進行了研究,測定和對比了不同充放電方法下電容器的產(chǎn)熱功率變化,并計算得到了放熱量(Q)和最大放熱功率(qmax)等參數(shù)。



前言


鋰離子電容器(Lithium-ion Capacitor, LIC) 是一種重要的新型功率型儲能器件,近年來受到廣泛關(guān)注,其兼具鋰離子電池與超級電容器的特性,可以實現(xiàn)長達15min的持續(xù)充/放電,功率調(diào)節(jié)速率是傳統(tǒng)發(fā)電機組的1.4倍以上,可以滿足負載對供能設(shè)備高能量密度和高功率密度的雙重需求,并具有良好的經(jīng)濟性和高低溫性能。但鋰離子電容器在高功率輸出情況下容易導致過熱,降低其使用壽命甚至會產(chǎn)生安全隱患,因此有必要對其充放電產(chǎn)熱情況進行評估[1]。


圖片

圖1 LIC和LIB、EDLC的原理和區(qū)別



本文利用仰儀科技等溫量熱儀(BIC-400A)測定了鋰離子電容器在恒流放電、恒流恒壓充電以及恒功率充放電工況下的產(chǎn)熱特性,并基于產(chǎn)熱功率曲線計算得到Q和qmax等數(shù)據(jù)。相關(guān)結(jié)果有助于驗證或改進針對LIC的熱管理策略,確保LIC的性能發(fā)揮和使用安全。 



實驗部分



1. 樣品準備

實驗樣品:鋰離子電容器(正極:活性炭/NCM, 負極:石墨),電壓4.2V,標稱容量21000F。

2. 實驗條件
實驗儀器:BIC-400A等溫量熱儀;
工作模式:功率補償?shù)葴亓繜崮J剑?/span>
標準勻熱塊:6061鋁合金,230mm*160mm*10mm*2塊;
加熱片參數(shù):Pi加熱膜,230mm*160mm*0.35mm*2張,5.70Ω;
循環(huán)油浴溫度:15℃;
環(huán)境溫度:恒溫25℃。
3. 測試過程
Step1:打開等溫量熱儀蓋板,至下向上依次安裝勻熱塊-加熱片-導熱硅脂墊-電池樣品-導熱硅脂墊-加熱片-勻熱塊,如圖2,保證各部件之間不產(chǎn)生間隙;
Step2:將測溫傳感器包埋至勻熱塊內(nèi)中心位置點,并將電源線及電壓線分別連接至電池正負極;
Step3:關(guān)閉儀器蓋板,設(shè)置實驗條件,點擊“開始"按鈕啟動實驗,充放電工步如表1所示。


圖片

圖2 等溫量熱儀結(jié)構(gòu)與制樣裝樣過程


表1 實驗設(shè)置參數(shù)表


圖片



實驗結(jié)果



圖片

圖3 鋰離子電容器恒流恒壓充電(左)和恒流放電(右)放熱功率曲線

圖片


圖4 Q和qmax隨工作電流變化曲線


鋰離子電容器的產(chǎn)熱原理與鋰離子電池基本一致,由可逆熱、焦耳熱和極化熱組成。電極反應產(chǎn)生的可逆熱在充電過程中表現(xiàn)為吸熱,在放電過程中表現(xiàn)為放熱;電阻引起的焦耳熱根據(jù)歐姆定律與充放電電流的平方呈正比;極化過程受反應速率和擴散控制,極化熱通常也隨著充放電電流的增大而增大。如圖3和圖4所示,鋰離子電容器的充放電產(chǎn)熱功率變化趨勢與極化現(xiàn)象較明顯的鋰離子電池具有較高的相似度,充電產(chǎn)熱量小于相同工況下的放電產(chǎn)熱量,且Q與隨工作電流呈現(xiàn)線性上升趨勢,qmax與電流值的二次函數(shù)擬合程度較高。而利用較小的電流充電時,電容器同樣會表現(xiàn)出吸熱現(xiàn)象[2]。


圖片

圖5 鋰離子電容器恒功率充電(左)和恒功率放電(右)放熱功率曲線

圖片

圖6 超級電容器恒功率充放電結(jié)果匯總


鋰離子電容器恒功率充放電產(chǎn)熱特性如圖5和圖6所示,電容器的qmax大致上隨著功率線性增加,且在同功率下,恒功率放電的Q和qmax均大于恒功率充電。恒功率輸出更加符合實際使用工況,且電容器輸出功率可能遠超實驗設(shè)置的最高功率400W熱效應將十分顯著,因此需要通過測試獲得準確的產(chǎn)熱數(shù)值后制定合適的熱管理方案。

結(jié)論與展望


利用BIC-400A等溫量熱儀分析了鋰電池電容器的充放電產(chǎn)熱特性,相關(guān)結(jié)果能夠輔助這一類新型儲能器件的熱管理設(shè)計,同時幫助技術(shù)人員研究電化學儲能裝置在工作狀態(tài)下的熱動力學過程,開發(fā)性能更加優(yōu)異的產(chǎn)品。

欧美一区二区三区成人片在线,免费追剧APP软件,久久国产精品波多野结衣AV,夜色88V精品国产亚洲AV
仙游县| 开鲁县| 民乐县| 竹溪县| 婺源县| 怀安县| 和静县| 托克托县| 南阳市| 淮滨县| 神农架林区| 武山县| 浮山县| 丹棱县| 黄冈市| 菏泽市| 寻乌县| 河南省| 呼玛县| 根河市| 江华| 湟中县| 徐州市| 稷山县| 长武县| 顺昌县| 江安县| 中卫市| 锦州市| 沅陵县| 榆林市| 杭锦旗| 敦化市| 会昌县| 随州市| 汕尾市| 镇安县| 柳江县| 喀什市| 陆良县| 台山市| http://www.6nne.com http://www.fzhcqg.com http://www.4048z.com http://www.dyjc8.com http://www.580vc.com http://www.yyfpjy.com