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期刊信息/Journal information
储能科学与技术
化学工业出版社
储能科学与技术

化学工业出版社

丁玉龙

双月刊

2095-4239

energystorage_cip@163.com;esst_edit@126.com

010-64519601/9602

100011

北京市东城区青年湖南街13号

储能科学与技术/Journal Energy Storage Science and TechnologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>《储能科学与技术》（Energy Storage Science and Technology）是化学工业出版社、中国化工学会联合主办的国内唯一的储能专业期刊，由中国石油和化学工业联合会主管，国内统一刊号CN 10-1076/TK，中国科学引文数据库核心期刊（CSCD）、中国科技核心期刊，中国化工学会及储能工程专委会会刊。目前已被美国《乌利希期刊指南（网络版）》（Ulrichsweb）、英国科学文摘数据库（INSPEC）和美国《化学文摘（网络版）》（CA）收录，荣誉主编为英国伯明翰大学丁玉龙教授。
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收录年代

    水系双离子电池的研究进展与展望

    郭秀丽周小龙邹才能唐永炳...
    462-479页
    查看更多>>摘要：随着消费电子、电动汽车与规模储能产业的迅速发展,人们对电化学储能技术的安全高效提出了更高的要求.然而,锂离子电池(LIBs)存在的安全隐患问题制约了其在规模储能市场的应用.水系双离子电池(ADIBs)是一类以水系电解液作为离子传输介质且阴、阳离子均作为载流子同时参与电极电化学反应的新型储能技术,具有安全性能优异、功率密度高、绿色环保、性价比高等优势,在大规模储能领域具有潜在的应用前景.本综述从ADIBs的基本工作原理以及限制其发展的关键科学问题出发,归纳了近年来从电解液设计角度出发,拓宽电化学稳定电压窗口的几种常用方法,并总结了在正极和负极材料优化、储能机理研究方面取得的重要进展.最后,基于对ADIBs的理解,对其研究前景和未来研究方向进行了展望.本文将为水系储能电池研究的工作者提供参考,并为推动ADIBs的发展和促进高安全储能技术的进步发挥积极作用.

    水系双离子电池电解液正极材料负极材料

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    相变储冷技术在食品冷链物流中的应用

    张茜茜
    480-482页
    查看更多>>摘要：相变储冷技术作为一种新型储能方式,在食品冷链物流领域中受到了广泛好评,为推广高效的储能方法,实现对冷能资源的快速存储,针对相变储冷技术在食品冷链物流中的应用展开研究.分析相变储冷技术的分类及其技术内涵,并建立具体的低温储能系统.在此系统的基础上,从提高储能效率、保障储能安全性两方面,分析食品冷链物流中相变储冷技术的应用表现.

    相变储冷食品冷链物流低温储能系统储能效率

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    堆叠式车载超级电容器热管理方式分析

    唐盼春严嵘张灿孙泽...
    483-491页
    查看更多>>摘要：本研究使用COMSOL Multiphysics 6.0 软件对堆叠式车载超级电容器建立了有限元模型,并且针对空冷和液冷两种不同的热管理方式分别建立了热模型以对比其热管理效果.首先,在相同的参数变化范围内,分别研究了空冷和液冷两种方式的超级电容器的最高温度与换热介质的初始温度、在入口处的流速以及超级电容器模组的发热功率之间的关系.结果表明,换热介质的初始温度越高,超级电容器的发热功率越大,则超级电容器的最高温度越高,而换热介质在入口处的平均流速越大,则超级电容器的最高温度越低,且存在一个临界流速1.5m/s,超过该临界值之后,二者的相关性将大大减弱.此外,基于参数化研究结果,设定相同的操作参数,深入分析了这两种热管理方式的换热过程,解释了本研究中空冷和液冷在高度方向上温度梯度方向相反的现象,并从最高温度与温差、温度分布和换热时间三个方面对比了二者的热管理效果.结果表明,液冷超级电容器的最高温度更低,温差很小,温度分布十分均匀,且换热时间远少于空冷超级电容器,热管理效果更好.

    堆叠式超级电容器热管理热模型空冷液冷热流耦合

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    燃料电池在无人机高压输电线路验电系统中的应用展望

    孔晨华张建军李旺安泰康...
    492-494页
    查看更多>>摘要：随着无人机技术的不断发展,其在高压输电线路验电领域中的应用也日益广泛.燃料电池作为无人机飞行器的主要动力供能装置,具有续航能力强、能量密度高等多项应用优势.基于上述背景,针对燃料电池在无人机高压输电线路验电系统中的应用进行研究.分析燃料电池组成及其工作原理,并分别探讨其正、负极材料的储能特性,深入研究燃料电池结构模型.在此基础上,分别从效率高、污染性小两方面,分析燃料电池在无人机高压输电线路验电系统中的实际应用情况.

    燃料电池无人机高压输电线路验电系统

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    隔热材料布局方式对280 Ah磷酸铁锂电池热失控传播抑制效果的影响

    雷旗开余胤彭鹏陈满...
    495-502页
    查看更多>>摘要：锂离子电池的热失控传播可能带来火灾甚至爆炸风险,这已成为阻止其进一步广泛应用的迫切问题.在本研究中,使用了玻纤气凝胶和陶瓷纤维毡来抑制电池的热失控传播,探索了隔热材料的种类及厚度对抑制效果的影响.进一步设计了单块阻隔和间隔阻隔两种模式,前者表示每隔一块电池放置一片隔热材料,后者表示每隔两块电池放置一片隔热材料.研究结果显示,在单块阻隔模组中,2 mm和1 mm厚度的玻纤气凝胶都能有效阻止热失控传播,受保护电池的前后表面温升分别为193.6℃、86.1℃以及222.6℃、86.8℃;而2 mm厚度的陶瓷纤维毡则只能延缓热失控传播的速度,无法完全阻止.在间隔阻隔模组中,使用2 mm玻纤气凝胶进行阻隔时,受保护电池的前后表面温升分别为168.3℃、56℃,这说明在遭受滥用条件时,间隔阻隔模组对电池的保护效果更加优异.本方案在一定程度上缓解了隔热材料使用及模组能量密度之间的矛盾,对锂离子电池模组的安全设计具有重要的理论指导意义.

    锂离子电池安全热失控传播预防隔热材料布局方式

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    基于改进多目标粒子群算法的储能电站定容选址优化配置研究

    肖厦颖范传光郭峰杨天鑫...
    503-514页
    查看更多>>摘要：电化学储能电站在高比例新能源电网中逐步得到了规模化应用,其优化配置策略很大程度上决定了其辅助电网调频调压的效果.为实现电化学储能电站的最优化配置,首先研究了高比例新能源下储能参与电力系统调频调压的控制策略,提出了基于变系数有功无功下垂控制方法.随后,建立了高比例新能源电网下储能系统参与电网调频调压的多目标优化配置模型.该模型以调频综合指标、调压综合指标和系统成本为优化目标,采用了改进型多目标粒子群算法对控制参数配置和储能系统选址定容结果进行优化配置.为避免数据的主观性,采用熵权法对所得到的多目标解集选出最优方案.最后,采用某市区域电网实际算例对储能进行优化配置,区域电网调压综合指标降低了9.2%,调频综合指标降低了25.1%,区域电网节点电压偏差和频率偏差均显著降低,调压和调频效果得到了提升,验证了本文所提出储能定容选址配置方法的有效性和优越性.

    储能高比例新能源多目标优化配置

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    基于电池箱体开孔的储能电池系统精细化热设计优化研究

    徐鑫甜张碧霄朱信龙杨凯杰...
    515-525页
    查看更多>>摘要：针对当前储能电池系统热管理仿真研究存在忽略电池堆内部结构对热性能影响的问题,本文引入了精细化热设计理念,提出了一种基于电池箱体开孔的温度均匀性调配方法,并借助计算流体力学(CFD)仿真模拟方法,系统考虑了开孔数量和大小对电池热性能的影响,并从中筛选出优化的电池盒设计方案.研究结果表明,在针对单个电池盒的优化中,相较于在上壁面开孔,通过在侧壁开孔能够获得更为优越的性能.这一优势在于,单个电池的温差从过去的6.01 K降低至3.68 K,降幅达28.2%,从而充分满足了电池的散热需求.进一步地,在整个电池堆层面,通过在侧壁开孔的方式,得以将单列电池架内的最大温差从7.66 K减少至4.32 K,大幅度提升了43.6%.该研究结果在电池堆外风管与电池箱内部结构方面进行了耦合热求解,为未来储能电池系统的热管理策略提供了有益的参考.

    储能电池温差开孔热管理电池芯

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    基于机会约束规划的含电动汽车市域铁路牵引供电系统优化运行

    唐兆祥许万涛邓昊卢文杰...
    526-535页
    查看更多>>摘要：市域铁路为市区和郊区提供了便捷通道,沿线车站不仅可实现电动汽车停车换乘,也为电动汽车接入铁路牵引供电系统提供了友好接口.为了提升列车再生制动能量利用率,降低市域铁路运营成本,本文提出了一种含电动汽车的同相牵引供电系统优化运行模型,以牵引变电所日电费成本最低为目标,优化电动汽车和超级电容的充放电策略、牵引变电所功率调控策略.为应对电动汽车到达时间、离开时间和初始荷电状态的不确定性,使用机会约束规划,利用概率约束代替传统确定约束,保证电动汽车充电方案满足驾驶要求的置信水平高于预定的置信水平.使用样本均值法将机会约束转换为确定性约束,得到混合整数线性规划模型,然后采用CPLEX求解器求解.仿真分析表明,提出的模型可以有效降低牵引变电所日电费20.37%,体现出了电动汽车在参与牵引供电系统负荷调节中具有良好的灵活性,有效提高了系统的运行经济性.

    市域铁路储能电动汽车同相牵引供电系统机会约束规划

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    锂电池储能电站火灾与消防安全防护技术综合研究

    陶致格朱顺兵侯双平李可...
    536-545页
    查看更多>>摘要：近年来国内外锂电池储能电站的增量十分可观,用户侧潜力巨大,遂对锂电池储能电站的安全防护提出了更高的要求.现如今锂电池储能舱传统火灾探测器的预警方式存在不足,同时国内外大量应用研究也表明七氟丙烷和全氟己酮是目前较适用于锂电池储能电站火灾的气体灭火剂,但任何单一灭火剂均无法同时起到扑灭明火和抑制大容量锂电池复燃的作用,锂电池储能电站目前缺乏明确有效的灭火技术、系统性的解决方案.本文从极早期火灾探测对储能舱火灾预警的重要性出发,综述了含不同种类添加剂的细水雾对锂电池储能电站火灾的灭火效果,突出了气体灭火剂-细水雾联合应用消防策略的重要性,并提出了清洁高效灭火技术开发的重点和下一步发展方向.

    锂电池储能电站灭火剂添加剂高效灭火

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    COMSOL Multiphysics在锂离子电池中的应用

    李校磊高健周伟东李泓...
    546-567页
    查看更多>>摘要：作为一种具有前景的能量存储系统,锂离子电池需要进一步提高能量密度、功率密度、可靠性和循环稳定性,以满足不断增长的大型能源存储、电动汽车和便携式电子设备需求.当前对锂离子电池的实验研究仍然面临多个挑战,这些挑战包括电解液的导电性和安全性、高能量负极的沉积-剥离机制的优化、高能量正极的循环电压和容量维持、高电流条件下的界面极化和容量释放,以及在极端电流-温度-针刺条件下的热失控管理等问题.这些问题涉及到电-化-力-热等多个场的耦合作用,需要进行协同优化处理.COMSOL Multiphysics提供了一种可行的工具,通过求解多物理场耦合的连续方程,能够同时考虑载流子浓度、电流密度、电-化学势、温度、应力/应变和几何形态等综合信息的演化.本文概述了该工具在锂离子电池的电解液、负极和正极设计等方面的研究,并聚焦于多场耦合对电池性能的综合影响、多场耦合模拟方法以及理论模拟与实验表征的结合.最后,本文对理论与实验联合研究中的多场和多尺度问题进行了展望.

    COMSOLMultiphysics锂离子电池多场耦合模拟计算

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