刘丹丹
- 作品数：25 被引量：143H指数：5
- 供职机构：中国科学院电工研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金北京市自然科学基金北京市科技计划项目更多>>
- 相关领域：电气工程理学化学工程经济管理更多>>
- 双极性锂离子电池热设计仿真研究被引量：1
- 2021年
- 双极性锂离子电池具有比能量高、电流均匀、结构紧凑等特征,在调频储能领域应用前景良好。由于双极性锂离子电池为内部串联结构,因而对温度分布的可控性和均匀性要求更高。通过建立双极性锂离子电池三维热电耦合模型,分析了端面集流体结构、电芯尺寸及散热方式对电池温度特征的影响。结果表明,电池最高温度及位置将受到端面集流体厚度影响,采用薄集流体结合多极耳的降温及均温效果均优于直接增厚集流体。同时,以端面等效电阻作为评价参数,可进一步优化集流体结构。通过分析电芯尺寸与对流换热系数关系,确定在本研究所述条件下,为满足最高温度及温差分别小于45与5℃,电池临界厚度为40 mm,并且宜采用对流换热系数为25 W/(m^(2)·℃)的强制空冷散热方式。
- 朱峰何颖源陈永翀刘丹丹王玉伟
- 关键词：双极性锂离子电池储能热设计
- Zn/Cu_xTi_y体系固态反应周期层片型结构研究
- 2016年
- 采用液接法制备Zn/Cu_xTi_y扩散偶,利用SEM和EDS等对扩散偶在663 K保温不同时间后的反应区进行分析.结果表明,除Zn/Cu Ti_2和Zn/CuTi体系以外,其它5个扩散反应体系能够形成周期层片型结构,分别是Zn/Cu_9Ti,Zn/Cu_4Ti,Zn/Cu7Ti_3,Zn/Cu_3Ti_2,Zn/Cu_4Ti_3.Zn/Cu_xTi_y体系靠近反应区前沿的周期层片结构由单相Cu Zn_2和双相Cu Zn^(2+)Ti Zn_3交替构成,而且周期层片型结构的层片厚度与CuxTiy合金的成分有关:Cu_xTi_y合金中Cu原子含量越高,对应反应区的周期层片厚度越小.上述实验结果符合扩散应力模型的预测.
- 巩宇陈永翀刘丹丹张艳萍CSERHáTI CsabaCSIK Attila
- 关键词：扩散偶固态反应
- 新型电化学储能技术:半固态锂电池被引量：5
- 2017年
- 半固态锂电池是将可脱嵌锂的活性材料颗粒和导电剂颗粒分散在电解液中形成电极材料的一种新型电化学储能技术,与传统锂离子电池相比,预计其规模化生产成本低,且避免了锂离子电池中电极材料粉化脱落的问题,因此电池循环寿命更长。目前半固态锂电池发展出了两种技术类型:半固态锂液流电池和半固态锂浆料电池,其技术原理已经通过验证,进入到基础关键技术开发阶段。本文综述了半固态锂电池的国内外研究进展,并对研发过程中的关键技术问题进行了总结和分析。
- 冯彩梅张晓虎陈永翀巩宇刘丹丹张萍
- 关键词：储能技术
- 锂离子扩散系数的测定及影响因素分析
- 2020年
- 锂离子扩散系数是衡量锂离子电池电极材料倍率性能和进行电池电化学仿真建模必不可少的参数,受多种内部和外部因素的共同影响。将现有锂离子扩散系数的测定方法分为电化学间接测定和物理直接测定两大类进行介绍,重点分析锂离子浓度、电子电导率、温度、电化学活性面积和脱嵌锂过程等内外部因素对锂离子扩散系数的影响机制,并简述代表性研究进展。对各类方法的特点和锂离子扩散系数的评估进行了总结概括。
- 曹景阳刘丹丹陈永翀陈永翀何颖源
- 关键词：锂离子电池物理方法影响因素
- 锂离子液流电池监控系统的初步研究与设计被引量：1
- 2018年
- 锂离子液流电池是一种新型储能电池,具有绿色环保、功率密度和能量密度高、输出功率和储能容量彼此独立等优点,在规模储能中具有应用潜力。本文分析了锂离子液流电池的系统结构及特点,对电池监控系统的硬件和软件进行了初步研究与设计,包括电池模块的检测和驱动系统的检测。同时,本文还对锂离子液流电池间歇式驱动模式进行了分析,发现通过合理设置驱动时间可以减小系统机械损耗,从而保证锂离子液流电池的高效稳定运行。
- 李爱晶陈永翀张晓虎张晓虎谢晨
- 关键词：监控系统参数监测
- 一种锂离子电池产热功率预测方法
- 本发明提供了一种锂离子电池产热功率的预测方法，包括如下步骤：在参考温度下以预定倍率的电流对锂离子电池进行放电，测试不同荷电状态SOC的电池在一定环境温度范围内的开路电压曲线和熵热系数曲线；在工况温度下以预定倍率的电流对电...
- 刘丹丹张彬何颖源陈永翀
- 锂浆料电池基础科学问题研究被引量：4
- 2018年
- 锂浆料电池是一种低成本、长寿命、高安全性和易回收的容量型电化学储能技术。与传统锂电池的固定粘接电极不同,锂浆料电池的储锂活性颗粒分布在浆料态的三维导电网络中,具有厚电极和可维护再生的特征。目前制约锂浆料电池应用的关键科学问题主要包括:解析不同浆料电极厚度和配比下电子-离子的混合导电机制,获得低内阻、高能量密度和功率密度的电极浆料;解析活性材料表面及浆料-集流体界面的电化学反应机制与微观结构演化规律,降低界面内阻,稳定界面特性,减少极化和容量损失;解析电池性能衰减及失效机制,优化电池在线维护与回收再生方法等。本文将从锂浆料电池的工作原理与特点、浆料电极的关键材料与混合导电机制、浆料-集流体界面与厚电极设计以及电极浆料的维护再生等方面对锂浆料电池基础关键科学问题的研究进展进行介绍。
- 刘丹丹陈永翀陈永翀何颖源刘昊何颖源
- 关键词：电极浆料厚电极接触电阻
- 半固态锂电池电极浆料导电性能的评价方法研究被引量：1
- 2017年
- 半固态锂电池是一种新型电化学储能技术,以电极浆料作为电化学反应的主体材料。电极浆料是将电极活性材料和导电剂分散于电解液中形成的固液混合体系,导电性能的优劣决定其是否能够实现良好的电化学性能。本论文以不同导电添加剂配比的磷酸铁锂电极浆料为研究对象,分别采用直流电导率仪、电化学阻抗谱测试以及固定频率交流电测试的方法进行电导率的测定,并与半电池在不同电流密度下的充放电性能进行了比较。研究认为对电极浆料进行电化学阻抗谱测试是有效的导电性能评价方法,但模型建立和数值模拟的过程较为复杂;通过电化学工作站对样品施加固定频率的交流电亦可得到相应的阻抗,测试结果稳定,操作简单高效,可用于对电极浆料导电性能的初步评价和比较。
- 冯彩梅刘丹丹陈永翀杜军军张萍
- 关键词：储能技术电极浆料导电性能
- 球磨法制备锂离子液流电池石墨负极浆料的性能研究被引量：3
- 2018年
- 采用球磨法制备锂离子液流电池所用的石墨负极浆料,并对石墨负极浆料的颗粒形貌、电导率、比容量性能及循环性能进行研究。结果表明:导电添加剂的加入有助于提高电极浆料的悬浮稳定性;球磨过程可以降低石墨和导电添加剂混合粉体的电阻率,球料比达到5∶1时即可实现较好的球磨效果,但球料比不宜过高,否则会造成石墨材料层状结构的破坏,影响电极浆料性能的稳定性。提高石墨和导电添加剂的含量可以在电极浆料中形成稳定的导电网络结构,使可逆比容量提高;在保证电极浆料可流动的情况下,可逆比容量可大于40mAh/g。石墨负极浆料的容量损失主要发生在首次充放电过程中,随着循环次数的增加,容量损耗的速率降低,第5次循环以后容量趋于稳定。
- 冯彩梅巩宇巩宇刘丹丹陈永翀
- 关键词：石墨球磨
- 不同老化阶段的锂离子电池热特性研究进展
- 2024年
- 研究锂离子电池不同老化阶段的热特性对于锂离子电池全寿命周期安全运行控制具有重要意义。首先梳理了不同老化阶段电池本征热特性参数和产热特性参数的实验研究进展,厘清相关参数随电池老化阶段变化的规律和内在机理;结合锂离子电池热特性研究的电模型、热模型和老化模型的全面综述与分析,总结了锂离子电池不同老化阶段的产热及温升随环境温度和倍率的变化规律。相关工作可为锂离子电池全生命周期热特性变化和热管理策略研究提供参考。
- 李爱东刘丹丹陈永翀陈永翀
- 关键词：锂离子电池热特性内阻产热
