高功率储能电池端面电极均匀集流策略研究

作     者：李尚昆 陈永翀 朱峰 刘丹丹 韩越 LI Shang-kun;CHEN Yong-chong;ZHU Feng;LIU Dan-dan;HAN Yue

作者机构：中国科学院电工研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 北京好风光储能技术有限公司北京100085 

基　　金：国家自然科学基金青年基金(51707181) 北京海淀原始创新联合基金(L172044) 

出 版 物：《电源技术》 (Chinese Journal of Power Sources)

年 卷 期：2019年第43卷第9期

页      码：1434-1440页

摘      要：高功率储能电池具有爬坡速率高、响应时间短的特点,在电力调频领域有良好的应用前景,端面电极的均匀集流对其电池内部均匀性和安全性至关重要。通过引入非线性等效电导率,建立了高功率储能电池的三维电流密度分布模型,并以电池单元水平方向上放电深度的离散程度(UI)值作为电池电流密度均匀度和集流效果的评价指标。在利用6.4V和28.8V电池实测放电曲线对比验证所建模型有效性的基础上,研究了端面电池单元集流端子数量、位置、横截面积、间距、集流体厚度和放电倍率对电池电流密度分布的影响。结果显示,对于面积为0.3m×0.4m的高功率储能电池,采用表面集流方式的UI值比边缘集流方式降低了约78.9%,采用表面双集流端子可进一步将UI值降低一半;双集流端子间距为0.2m时UI值达到最低;增加集流端子横截面积和集流体厚度也可降低UI值,但会增加电池自身重量。综合上述因素,设计了储能电池均匀集流的优化策略,可将传统边缘集流方式的电流密度均匀度提高10.6倍,且在高倍率下依然表现出极高的均匀度,非常适合于高功率储能电池的开发设计。

主 题 词：储能电池 高功率 端面电极 电流密度分布 集流设计 

学科分类：0808[工学-自动化类] 08[工学] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1002-087X.2019.09.008

馆 藏 号：203784223...