【摘 要】
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动力电池是一种用于电化学存储和转换的重要载体,广泛应用于电动汽车或混合动力汽车、微电网、移动设备等。动力电池性能的研究对于电池建模、荷电状态(State-of-charge,SOC)或者健康状态(Sate-of-health,SOH)估计、识别电池组中不均衡差异和监测电池的热失控等都有着重要意义。基于动力电池在电动汽车行驶中所处的工作条件,本文以动力电池为研究对象,主要研究了六自由度(Six-de
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动力电池是一种用于电化学存储和转换的重要载体,广泛应用于电动汽车或混合动力汽车、微电网、移动设备等。动力电池性能的研究对于电池建模、荷电状态(State-of-charge,SOC)或者健康状态(Sate-of-health,SOH)估计、识别电池组中不均衡差异和监测电池的热失控等都有着重要意义。基于动力电池在电动汽车行驶中所处的工作条件,本文以动力电池为研究对象,主要研究了六自由度(Six-degree-of-freedom,6-DOF)振动应力对其基本性能、电压迟滞特性和过度放电特性的影响。在本文的研究中,首先,以电池充放电机、电化学工作站、六自由度振动摇摆台、恒温箱、温度采集器等搭建试验平台。其次,根据动力电池的基本工作原理、电压迟滞效应原理和过度放电原理,分别设计相应性能测试方案。其中,基本性能主要研究六自由度振动应力对电池容量、内阻、开路电压(Open circuit voltage,OCV)、放热情况、电化学阻抗谱(Electrochemical impedance spectroscopy,EIS)等性能影响;电压迟滞效应主要研究六自由度振动应力对电池迟滞现象中主环路和次环路的特性影响;过度放电特性主要研究六自由度振动应力对动力电池因过度放电导致的内部短路特性影响。最后,针对相关性能(基本性能、开路电压特性和过度放电特性)的测试结果进行分析:借助电化学理论方法进行相关交流阻抗的计算,以及根据相关老化机理进行电池内部性能衰退分析。本文主要是关于动力电池性能的基础研究,结果表明六自由度振动应力对动力电池基本性能中各性能指标有不同程度的影响;与常规试验条件相比,六自由度振动应力下的电压迟滞效应和过度放电特性呈现出差异,这些对于其他类型的电池性能测试具有一定的借鉴意义。
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