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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
郑文斌 周欣雨 吴艳 凤雷 尹洪涛 付平
根据“基于项目驱动的人工智能与数据挖掘技术创新实践”课程实验的技术要求，设计了基于迁移学习的锂电池SOH(state of health)估算实验案例。在样本难以获得的情况下，为了提高SOH估算精度，提出了一种基于迁移学习的锂电池SOH估算方法。采用数据驱动的方式对电压、电流、SOC(state of charge)、IC(incremental capacity)数据进行特征提取；利用网络迁移，将已有的大量的电池老化实验数据中锂离子电池的共有知识迁移到工况数据域以弥补工况下老化信息缺失的局限。该案例的设计有助于提升学生对迁移学习算法及新能源相关技术的了解，培养学生算法设计能力，扩展学生的知识面。
关键词：
人工智能 迁移学习 锂电池 SOH
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
常国峰 张洁楠 季运康
设计和搭建了车用动力锂电池等温量热实验系统,并介绍了该系统的基本原理和硬件构成,测试了该系统的测量精度以保证实验结果的准确性,测量了等温条件下不同工况的车用动力锂电池的产热量。实验结果表明:该系统可测量车用动力锂电池在不同工作温度和不同放电倍率下的产热量。该研究性实验系统既可用于科研实验,探索不同因素对车用动力锂电池产热特性的影响机制;也可作为教学实验平台,提升学生应用基本理论知识解决工程实际问题的能力。
关键词：
锂电池 实验系统 等温 量热
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张凯 何赟泽 于湛
设计了一套锂电池状态监控与报警系统,该系统主要包含主控、测量、诊断、显示和报警等子模块,能够对电池工作电压、电流、温度及荷电状态等主要参数和工作状态进行实时监控和健康评估,当参数异常时系统可自主报警。以18650锂电池进行了实际测试,测试结果表明该系统工作稳定可靠。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
贺元骅 张浩然 黄江 苏星辰
为了有效揭示风冷对飞机机载三元动力锂电池性能的影响,该文搭建了一种风速可调节的三元锂电池风冷测试平台,从热性能、电性能、材料性能3方面分析风冷对三元锂电池性能的影响。结果表明,风冷可有效降低池体温度,对电性能、材料性能均有较好的保护作用。施加风冷后,池体表面温度随风速增加而逐渐下降,池体最高温度可控制在45℃内;从而有效缓解正极的形貌结构破坏,同时抑制正极的活性物质损失和活性锂损失;进一步使电阻增加得到有效抑制,在同样循环次数下容量衰减率显著低于无风冷情况,电池的循环寿命延长近一倍。研究结果对机载三元动力锂电池风冷系统建立具有指导意义。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
戚俊毅 方儒卿 吴勇民 汤卫平 李哲
全固态薄膜锂电池具有固态电解质层薄、固固界面致密等特点,可作为微小型设备的储能元件。与传统锂离子电池相比,全固态薄膜锂电池内部不含液态电解液,反应与传质过程皆在固相中进行,导致全固态薄膜锂电池的倍率性能一般较差。为解决该问题,该文基于磁控溅射和真空蒸镀技术制备了正极为钴酸锂、固态电解质为锂磷氧氮(LiP ON)、负极为金属锂(Li)的全固态薄膜锂电池。采用时频域配合和实验与仿真相结合的方法,系统解析了影响全电池倍率性能的关键因素。运用基于全电池倍率实验电压曲线的曲线平移分析方法及基于一维阻抗模型和阻抗谱的动力学参数辨识方法,分析了电池内部不同部件、不同物理过程对电池倍率性能的影响,结合一维时域模型仿真结果得出如下结论:电池中影响大倍率下放电总容量的主要限制因素为正极材料中的锂离子扩散过程,放电末期正极扩散系数低是大倍率下放电容量衰减的主因;影响瞬态放电功率的主要限制因素为固态电解质中锂离子的电迁移过程,高固态电解质固相过电势是放电功率损失的主因。基于上述结论,该文提出了适当降低固态电解质薄膜厚度和缩短正极离子扩散路径等改进电池倍率性能的初步设计思路,研究了一种全固态薄膜锂电池倍率性能的分析方法并得出了初步结论,可用于进一步指导改进制备工艺。
关键词：
固态 薄膜电池 倍率性能 阻抗模型
[期刊] 中国人口.资源与环境
[作者]
王红梅 刘茜 张晗 马聪丽
近年来随着我国电子产品的迅猛发展,几类主要废弃电池,如铅酸蓄电池、镍氢电池和锂电池的废弃量也在逐年增加。废弃电池中含有铅、锂、钴、镍等金属,如果合理地回收和循环利用,可以节约资源,缓解资源开采所带来的环境压力,然而,这些废弃电池在回收过程中也会带来一些环境污染问题。对以上几类废弃电池产生量进行科学地估算,对未来规划建立相应的污染防控体系至关重要,本文概述了几类废弃电池,并对其废弃量进行估算,根据研究结果,铅酸电池,镍氢电池和锂蓄电池2013年时废弃保有量分别达到1.061×1016VH,4.821×1010VAH和1.613×1012只。本文研究将对我国废弃电池的管理提供科学支持。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
颜宁 张骞 朱冬梅 任自艳
储能系统初始参数和运行环境的差异性，会导致电池单体荷电状态（state of charge,SOC）的不一致性，降低储能系统能量利用率。为解决上述问题，设计了基于双层极值法的锂离子电池均衡实验。采用耦合电感与Flyback变换器搭建均衡系统双层架构，建立电池组端电压、均衡电流及占空比间的关联特性；以储能电池端电压作为均衡目标，提出基于双层极值法的锂离子电池快速均衡方法；搭建电池均衡实验教学平台，设计充放电及静置均衡实验，通过仿真分析和实验数据验证所提方法的有效性。该教学实验将理论知识、实验操作及数据分析相结合，有助于提升电气工程专业相关课程实验的质量和效果。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
雷钢 卢海峰 张财志 王科 康玲
该文结合科研热点，设计了具有创新性和研究性的“高温质子交换膜燃料电池动态性能测试实验”。实验研究了阳极流动和死端模式下高温质子交换膜燃料电池在阶跃电流条件下的动态响应。从实验理论基础、实验平台搭建、性能测试方法及内容、实验结果探讨分析等方面，展示了科学研究的全过程。该实验旨在培养和提升学生的实验素养、科研能力、创新能力和实践能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
杨广武
结合当前新能源专业的特点和培养要求,从研究性教学的理念出发,开发了"染料敏化太阳能电池光电性能影响因素"研究型设计性实验项目,阐述了实验设计的基本程序、原则、内容和方法。实践表明,该实验能够充分调动学生的学习兴趣和积极性,培养学生的自主学习能力、创新能力及综合运用知识的能力,加深学生对所学知识的理解,引导学生由知识学习向科学研究的转变。
[期刊] 经济研究
[作者]
安同良 姜舸 王大中
在中国技术成功追赶的进程中，虽然许多高技术制造业已从跟跑者一跃成为行业的并跑、领跑者，但依然面临发达国家“卡脖子”技术的严重胁迫。事实上，专利一直以来都是新技术信息的唯一来源，为此，“卡脖子”技术一定来源于专利网络中关键的枢纽节点。从专利的引用关系入手，本文创造性地将PageRank算法与改进的HITS算法相结合，提出了一个同时考察技术影响力和企业创新影响力的复合测度“卡脖子”技术与技术赶超的方法，并利用无标度网络的特性，展示了该算法较一般算法能更有效地对技术影响力进行识别与测度。利用这一算法，本文以中国锂电池行业为例，对当前锂电池技术的创新格局进行了剖析。本文发现中国在锂电池领域通过全产业链的协同自主创新，实现了“全产业链赶超”,成为该行业的领先国。文章的结论为中国高技术制造业未来的技术赶超及突破“卡脖子”技术提供了靶向性启示，并凝练出技术追赶的“中国式创新”模式。
[期刊] 中国科技论坛
[作者]
杨武 宋晓晴
本文基于中、美、日、韩近30年在锂电池汽车领域的专利数据，选取20个关键指标构建“技术-经济-法律”三维分析模型，并划分出关键核心专利，在此基础上应用景气综合指数法计算四国在锂电池汽车产业的竞争优势指数，并对其进行比较与分析。结果表明，中、美、日、韩在锂电池汽车领域的总体发展布局已基本到达顶峰，且于近两年呈现波动下降趋势。总体来看，美国获得竞争优势时间最早且指数发展趋势最为稳定，连续多年稳居第一；中国获得竞争优势时间最晚，但指数发展速度最快，截至2021年末，中国总体竞争优势指数与美国持平，远超日、韩两国。分维度来看，中、美分别于经济、技术维度具有绝对竞争优势；韩国在经济、法律维度发展较为稳定，但技术维度影响整体，导致整体呈现波动下降趋势；日本在各维度均呈现出明显下降趋势，仅在技术维度下降幅度较小。由此得出结论：中国经济发展带动整体，已基本实现锂电池汽车产业的技术赶超，技术维度的发展是获得持续性竞争优势的基础，因此应在保持现有锂电池汽车领域竞争优势的同时注重相关技术轨道的跨越与变迁，以获取新能源汽车产业的持续性竞争优势。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
邱云峰 应余欣 朱忆雪 蒋轶男 马卓 宋珊珊 刘绍琴
文章将锌空气电池科研项目成果转化为综合实验项目，基于氧气电催化还原反应原理，设计了碳化豆芽衍生的杂原子掺杂多孔碳，对其作为锌空气电池阴极的性能进行了研究，并提出多维考核和交叉互评机制。该实验涉及材料、生物、化学、能源等多学科知识，从电子结构、传质扩散、内在导电性等方面设计和调控催化性能，能够使学生了解生物碳制备和锌空气电池应用知识，掌握显微和谱学表征设备的使用方法。将科研成果反哺教学，有利于激发学生对科学研究的兴趣，锻炼批判性思维和科研创新能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘鹏云 齐日新 徐静 李学进 邢伟
该文设计了La_(2)CoMnO_(6)双钙钛矿氧化物应用于锂硫电池抑制穿梭效应的研究型综合实验。实验通过溶胶凝胶法制备La_(2)CoMnO_(6)双钙钛矿氧化物，并首次将其用作锂硫电池正极添加剂，通过La_(2)CoMnO_(6)对多硫化锂的静态可视化吸附实验、催化实验以及锂硫电池电化学性能测试，考察了该添加剂对多硫化锂穿梭效应的抑制效果及机制。该实验有利于激发学生的创新精神和科研兴趣，培养综合运用所学理论知识进行科学研究和解决实际问题的能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
孙建之 董岩
为了适应应用型人才培养的要求,提出了基于课题型的研究型实验教学新模式。设计了水系钠离子二次电池制备的研究型实验项目。该实验内容丰富,涵盖材料合成、结构表征、和膏、极片制备、扣式电池装配和电化学性能测试等知识点,实验原理具有典型性,实验过程覆盖面较广,实验可操作性强,具有显著的研究性实验特征,可以使学生深入了解二次电池的材料制备与表征、电池装配、性能测试及数据处理方法等知识。对培养学生的应用能力、创新意识和科研素养具有很好的促进作用。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘鹏云 齐日新 徐静 李学进 邢伟
该文设计了La_2CoMnO_6双钙钛矿氧化物应用于锂硫电池抑制穿梭效应的研究型综合实验。实验通过溶胶凝胶法制备La_2CoMnO_6双钙钛矿氧化物，并首次将其用作锂硫电池正极添加剂。通过La_2CoMnO_6对多硫化锂的静态可视化吸附实验、催化实验以及锂硫电池电化学性能测试，考察了该添加剂对多硫化锂穿梭效应的抑制效果及机制。该实验有助于激发学生的创新精神和科研兴趣，培养综合运用所学理论知识进行科学研究和解决实际问题的能力。
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