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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(jìn)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。
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(lái)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(shí)現長(cháng)達15min的持續充/放電,功率調節速率是傳統發(fā)電機組的1.4倍以上,可以滿(mǎn)足負載對供能設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(guò)熱,降低其使用壽命甚至會(huì )產(chǎn)生安全隱患,因此有必要對其充放電產(chǎn)熱情況進(jìn)行評估[1]。
圖1 LIC和LIB、EDLC的原理和區別
實(shí)驗部分
1. 樣品準備
實(shí)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(chēng)容量21000F。
圖2 等溫量熱儀結構與制樣裝樣過(guò)程
實(shí)驗結果
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(xiàn)
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(xiàn)
圖6 超級電容器恒功率充放電結果匯總
結論與展望
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)結果能夠輔助這一類(lèi)新型儲能器件的熱管理設計,同時(shí)幫助技術(shù)人員研究電化學(xué)儲能裝置在工作狀態(tài)下的熱動(dòng)力學(xué)過(guò)程,開(kāi)發(fā)性能更加優(yōu)異的產(chǎn)品。
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