硅基鋰電池
關注創(chuàng)建者：揉進清晨里的春天 創(chuàng)建時間：2019-03-19
硅基鋰電池的視頻教程
關于 ECM 鋰離子電池、單節(jié)電池和電池組（帶冷卻和不帶冷卻）的 CFD 仿真
關于 ECM 鋰離子電池、單節(jié)電池和電池組（帶冷卻和不帶冷卻）的 CFD 仿真相關說明
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高精度的鋰離子電池建模與仿真
高精度的鋰離子電池建模與仿真主要內容： 電池建模的必要性 電池建模所面臨的問題與挑戰(zhàn) 利用測試數(shù)據(jù)建立精確的電池模型 電池模型仿真與應用
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Comsol的18650鋰電池熱失控PDE建模
熱失控實驗 此次我們根據(jù)論文，借助Comsol的PDE模塊進行建模， 復現(xiàn)了18650熱失控的基本過程。 有興趣的可以點擊購買，查看視頻，也可以加我交流模型。
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硅基鋰電池的實例教程
硅基鋰電池是什么黑科技？
充電容量比傳統(tǒng)電池翻10倍？
常見的鋰離子電池多以石墨為負極活性材料
限制了整體電池的能量密度。
硅碳材料因其高容量優(yōu)勢吸引眾多科學家關注。
近期，東華團隊在硅基鋰離子電池領域取得突破，
一起來看看！
設計：李盈頡
近日，東華大學材料學院楊建平研究員課題組及江莞教授研究團隊在硅基鋰離子電池領域取得重要進展，相關成果以《原子尺度調控碳的分布提高硅基負極材料的穩(wěn)定性》(Engineering the distribution of carbon in silicon oxide nanospheres at atomic level for highly stable anodes, DOI: 10.1002/anie.201902083)為題，在國際著名期刊《德國應用化學》(AngewandteChemie International Edition)上在線發(fā)表。該論文第一作者是材料學院博士生朱冠家，通訊作者是楊建平研究員和張輝博士，東華大學為唯一通訊單位。《德國應用化學》(AngewandteChemie International Edition)為化學領域的世界級頂級期刊，在國際上擁有廣泛影響力，收錄的文章主要分布在有機化學、生命有機化學、材料學、高分子化學等領域。
展開 此外，評估工業(yè)運行條件下的長循環(huán)性能（最多1000次循環(huán)）是有意義的，為此，有必要系統(tǒng)地監(jiān)測長循環(huán)期間正極和負極材料的電壓衰減對電池能量密度的影響，更重要的是，需要深入了解和分析全電池系統(tǒng)的容量衰減機理，包括晶相變化、電化學阻抗、電極溶脹分析以及先進的檢測方法。因此，開發(fā)一種先進的、可擴展的鋰離子電池預鋰化技術是充分利用活性材料提高鋰離子電池能量密度的關鍵。
簡言之，理想電極的設計基本上解決了電子和離子在空間（長距離）和時間（短時間）中的傳輸問題，而不會導致容量下降，盡管硅具有優(yōu)異的超高理論比容量，但在現(xiàn)階段仍難以將純硅用作商業(yè)負極。隨著基礎科學對電極材料的深入探索和測試標準與電池行業(yè)的協(xié)調，硅基負極材料的商業(yè)化進程將加快，達到500Wh kg?1能量密度的鋰離子電池將可以在不久的將來實現(xiàn)。
展開 但一直以來，新能源汽車的電池都是梗在準車主心里的一根刺，長續(xù)航、高安全性的電池難尋。目前，新能源汽車主要采用的電池有兩種：磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池，那么，這兩種電池有什么區(qū)別呢？用哪種電池才是最好的選擇呢？
能量密度對比
首先來看能量密度，這是一項影響新能源汽車續(xù)航表現(xiàn)的指數(shù)，而續(xù)航正是諸多用戶最關注的新能源車型參數(shù)之一。在這方面，磷酸鐵鋰電池電芯能量密度大概只有 140Wh/kg 左右，而三元鋰電池電芯能量密度能夠達到 240Wh/kg。也就是說，相同重量的電池，三元鋰電池的能量密度是磷酸鐵鋰電池的 1.7 倍，三元鋰電池能夠為新能源汽車帶來更長的續(xù)航。
安全性PK
新能源汽車有一點讓車主談之色變，那就是自燃，每年都有不少新能源汽車自燃的事故，而很多時候，這也與電池的穩(wěn)定性有關。從這方面來說，磷酸鐵鋰電池是目前熱穩(wěn)定性最好的動力電池，在安全性上相較于三元鋰電池有著絕對的優(yōu)勢。磷酸鐵鋰電池的電熱峰值高達 350℃，電池內部的化學成分需要達到 500~600℃才會開始分解；而三元鋰電池的熱穩(wěn)定性表現(xiàn)就很一般了，它在 300℃左右就會開始分解。
也就是說，如果你想要選擇一款新能源車型座駕，比較看重續(xù)航表現(xiàn)，那么搭載三元鋰電池的車型具有優(yōu)勢，如果你更看重安全性能，搭載磷酸鐵鋰電池的車型穩(wěn)定性更高。當然，這并不意味著三元鋰電池就一定會出事故，它只是相對來說，穩(wěn)定性較低，絕大部分情況下，其都不會出問題。
展開 蓋世汽車訊 據(jù)外媒報道，領先材料公司Lyten推出LytCell EV?鋰硫電池平臺。這一電池創(chuàng)新針對電動汽車市場進行優(yōu)化，其設計旨在提供三倍于傳統(tǒng)鋰離子電池的重量能量密度。
（圖片來源：Lyten公司）
該鋰硫架構基于Lyten 3D石墨烯?（Lyten 3D Graphene?），其重量能量密度有望達到900 Wh/kg，明顯超過傳統(tǒng)鋰離子電池和固態(tài)電池。Lyten硫磺籠?（Lyten Sulfur Caging?）是LytCell? 電池中使用的一項技術，通過阻止“多硫化物穿梭”來釋放硫的性能潛力。穿梭效應影響電池電動汽車的使用壽命，一直阻礙著鋰硫電池在電動汽車中的實際應用。根據(jù)美國國防部（DoD）測試協(xié)議，LytCell?原型設計已證明超過1400次循環(huán)。
該公司首席執(zhí)行官Dan Cook表示：“LytCell EV?電池的性能、續(xù)航里程和安全性都得到了改善。通過提供最環(huán)保的電池和符合《美墨加協(xié)議》（USMCA）的供應鏈，我們相信汽車制造商將更有信心實現(xiàn)電氣化藍圖。”
展開 CCC認證是一種法定的強制性安全認證，也是國際上廣泛采用的保護消費者權益、維護消費者人身財產安全的基本做法，所以所有鋰電池必須做CCC認證!
GB31241：2014《便攜式電子產品用鋰離子電池和電池組安全要求》于2015年8月1日正式實施，原本一直猜測，用于便攜式設備的鋰離子電池，于2015年8月1日會納入中國CCC認證的范疇，且執(zhí)行史上最嚴酷的最新標準GB31241：2014，當時沒有被納入CCC認證范圍，而只需要根據(jù)需求申請自愿性CQC認證。但現(xiàn)在有消息，2018年此類鋰離子電池將會納入CCC認證的范疇，即必須獲得CCC認證，才能在國內銷售使用！
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本屆仿真應用大賽最終評選出 30 篇 TOP 優(yōu)秀作品，分別榮獲一、二、三等獎及行業(yè)最佳實踐獎。近 200 位來自汽車、半導體、高科技、能源等行業(yè)的仿真精英參賽，他們以前沿思維與創(chuàng)新實踐，充分展現(xiàn)了仿真技術的無限潛能。我們將陸續(xù)為大家分享獲獎佳作，帶您一同領略仿真賦能創(chuàng)新的非凡力量，希望用戶能從中汲取靈感、啟迪思路。
新能源鋰電池制造：VOC泄漏檢測8個月前
在全球新能源鋰電池產能以每年超30%的速度狂奔時，一種不可忽略的氣體值得我們關注——揮發(fā)性有機化合物（VOC）的致命泄漏。當特斯拉柏林工廠因溶劑蒸汽暫停生產，當某亞洲電池巨頭因微量電解液泄漏損失千萬，行業(yè)終于意識到：傳統(tǒng)VOC監(jiān)測手段正在失效。傳統(tǒng)檢測方法難以精準識別0.1mm以下的微孔漏液，導致部分存在潛在漏液風險的電池流入市場。
光離子化檢測器（PID）傳感器技術，憑借其秒級響應、ppb級精度與靈活布防能力
鋰電池隔膜如何保障安全“命門”？10個月前
最近，移動電源行業(yè)掀起了一場不小的波瀾。6月以來，安克創(chuàng)新、羅馬仕等知名品牌相繼宣布召回超過120萬臺充電寶，原因直指電芯安全隱患——其中羅馬仕三款型號（PAC20-272、PAC20-392、PLT20A-152）召回量就達49萬臺。公告中提到的“電芯原材料缺陷”“隔膜絕緣失效”等術語，讓普通用戶看得一頭霧水，但背后隱藏的卻是鋰電池安全的核心問題：隔膜失效引發(fā)的脹氣與熱失控。
羅馬仕召回公告
鎳鈷錳酸鋰（Li（NiCoMn）O2）（LiNiCoMnO2），這是一種由鎳、鈷、錳三種金屬氧化物與鋰結合制成的鋰離子電池三元正極材料。鎳鈷錳酸鋰結合了其它材料的優(yōu)點，如LiCoO2良好的循環(huán)性能、LiNiO2的高比容量、LiMnO2的高安全性及低成本，被認為是動力電源的理想選擇。
鎳鈷錳酸鋰材料結構圖
依據(jù)3種元素的摩爾比(x∶y∶z比值)的不同，分別將其稱為不同的體系
*精彩直播預告
鋰電池作為主要動力電源之一已被廣泛應用于各個行業(yè)，因其高能量的特點，預防電池熱失控進行電池熱管理控制一直是被企業(yè)重點關注的問題。為了保證鋰電池的最佳性能、安全性和使用壽命，鋰電池必須在特定的溫度范圍內工作，而如何有效的預防鋰電池熱失控進行熱管理是企業(yè)面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。海克斯康工業(yè)軟件旗下的Cradle CFD軟件可以為電池熱失控和熱管理提供全新解決方案
[圖片]
以下綜述展示了針對鋰電池組件的仿真模擬實例，包括了陽極/陰極/電解質和制造過程。本文主要使用SIESTA(第一性原理計算引擎)，介紹了在全固態(tài)電池的固體電解質中插入鋰離子到陰極/陽極以及鋰離子擴散所引起的物理性質變化的實例。
1．用作陽極的石墨和非晶硅吸收和解吸鋰離子而引起的體積膨脹與收縮、彈性模量和電子態(tài)密度的變化。
2．評估用作陰極的LiCoO2的體積模量。
3．評估鋰離子在固體電解質
<p>電池包在運作的時候會產生大量的熱，熱會在電池包內積累，隨著車輛的使用，電池包內的部件會老化損傷，安全隱患極高，如何給電池包散熱就顯得非常重要。本文采用積鼎VirtualFlow對電芯、冷板以及冷卻液進行散熱仿真計算，分析鋰電池模組穩(wěn)態(tài)散熱效果，并與Fluent軟件結果進行對比，表明VirtualFlow與Fluent計算結果的溫度偏差控制在3℃以內。</p><p><br></p><h1><strong
來源 | Journal of Energy Storage
01
背景介紹
隨著社會向低碳經濟轉型，未來幾十年電池行業(yè)可能會出現(xiàn)數(shù)量級的增長。電池的生產用途廣泛，每種用途都有特定的電力需求，從電力電子設備、啟動電池設備到各種儲能設備。由于其卓越的能量密度、較長的循環(huán)壽命和較低的自放電率，鋰離子電池已成為儲能技術的首選。然而，鋰離子電池的效率
2024年4月27日，德國尼爾莫爾商業(yè)區(qū)的一起鋰電池儲能集裝箱火災事件引起了全球關注。這起事故不僅導致兩名消防員在救援過程中受傷，更暴露了儲能系統(tǒng)在安全領域亟待解決的重要問題。
根據(jù)德國消防隊的出警記錄，火災發(fā)生在晚上9點前不久。消防人員抵達現(xiàn)場時，雖然只觀察到輕微的煙霧，但打開儲能集裝箱的瞬間卻發(fā)生了帶有火焰閃光的爆炸。這一突發(fā)狀況不僅給現(xiàn)場消防員帶來了嚴重的威脅，也使得火災控制變得更加復雜和困難
