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本(ben)文利用BIC-400A等溫(wen)量(liang)熱儀對(dui)鋰離子電容(rong)(rong)器充放電產熱特性進行了研究,測定(ding)和對(dui)比(bi)了不同(tong)充放電方法下電容(rong)(rong)器的產熱功率變(bian)化,并(bing)計算得(de)到了放熱量(liang)(Q)和最大放熱功率(qmax)等參數。
前言
鋰離子電容器(Lithium-ion Capacitor, LIC) 是(shi)一種重要的(de)(de)新(xin)型(xing)功率型(xing)儲(chu)能(neng)器件(jian),近年來(lai)受到廣泛關注(zhu),其(qi)兼具鋰(li)離子電池(chi)與超(chao)級電容器的(de)(de)特性,可以(yi)實現長達15min的(de)(de)持續充(chong)/放電,功率調節速率是(shi)傳統(tong)發電機(ji)組的(de)(de)1.4倍以(yi)上,可以(yi)滿足負載對(dui)供能(neng)設備高(gao)(gao)能(neng)量密度和高(gao)(gao)功率密度的(de)(de)雙重需求(qiu),并(bing)具有良好的(de)(de)經(jing)濟性和高(gao)(gao)低(di)溫性能(neng)。但鋰(li)離子電容器在高(gao)(gao)功率輸出情(qing)況下容易導致過熱(re)(re),降(jiang)低(di)其(qi)使用壽(shou)命甚至會(hui)產生(sheng)安全隱患,因(yin)此(ci)有必要對(dui)其(qi)充(chong)放電產熱(re)(re)情(qing)況進行評(ping)估[1]。
圖1 LIC和LIB、EDLC的(de)原理和區別
實驗部分
1. 樣品準備
實驗樣品:鋰(li)離子電容器(qi)(正極:活性(xing)炭/NCM, 負極:石墨),電壓4.2V,標稱容量21000F。
圖2 等溫量熱儀結構與制(zhi)樣裝樣過程
實驗結果
圖3 鋰離子(zi)電(dian)(dian)容器恒(heng)流恒(heng)壓充電(dian)(dian)(左(zuo))和恒(heng)流放電(dian)(dian)(右)放熱功率曲(qu)線
圖5 鋰離(li)子電(dian)容(rong)器恒功(gong)(gong)率(lv)充電(dian)(左)和恒功(gong)(gong)率(lv)放(fang)電(dian)(右)放(fang)熱功(gong)(gong)率(lv)曲線
圖6 超級電容器恒功率充放(fang)電結(jie)果匯總
結論與展望
利用(yong)BIC-400A等溫量熱儀分(fen)析了鋰電(dian)池電(dian)容器(qi)的(de)充放電(dian)產熱(re)特性(xing),相關結果能(neng)夠輔助這一類新型儲能(neng)器(qi)件(jian)的(de)熱(re)管(guan)理設計,同時幫助技術人員研(yan)究電(dian)化學儲能(neng)裝置(zhi)在工作狀態下的(de)熱(re)動力學過程,開發(fa)性(xing)能(neng)更加優異的(de)產品。