新时代军工企业制度体系建设研究——以A公司为例

A公司是一家集研究、设计、试制和批生产为一体的多品种、多系列的航天电源专业公司,肩负着为航天建设提供动力保障的神圣使命。近年来,国际形势错综复杂,大国博弈和竞争加剧,而A公司的管理模式较为传统,与新时代发展变化的要求不匹配。

复合电源系统的脉冲放电性能

将锂/亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池与超级电容器组成复合电源系统,研究脉冲放电性能。复合电源系统具有较好的脉冲放电能力,可改善Li/SOCl2电池的电压滞后现象,复合电源系统脉冲间隔由500 ms延长到1 000 ms,脉冲放电电压提高0.12 V,复合电源系统中超级电容器电容由1.5 F增大为3.0 F,脉冲放电电压提高0.30 V。

小型应急电源系统研究进展及应用

随着我国社会经济的高速发展,电能已经成为人们日常生产和生活的重要能源。在实际工作中,电力系统会受到人为及环境等多种因素的影响。当电力设备发生故障时,如果没有应急电源系统为其提供电能,将会影响相关设备的正常运转。分析小型柴油发电机和电池应急电源这2种应急电源系统的内部结构及性能,并结合实际探究2种应急电源系统的应用。

便携式可移动电源系统的研制及应用研究

面向高原、边境等远离传统能源供应地的地区电力供给需求,本文研制开发了一种便携式可移动电源系统。该系统采用风光储能互补的方式,通过风机、光伏将风能和太阳能转换为电能,并通过储能电池将电能源转化为化学能进行存储,同时通过逆变器将直流电源逆变为220V交流电;考虑便携性和易安装性,系统采用模块化设计,单个模块重量均不超过15kg,整体装备可拆卸并快速组装。经仿真分析及实际应用验证,该电源系统可在海拔超过4000m的边境地区正常工作,日供应电量20kWh,为边境巡检人员提供了持续稳定的电力供应。

智能化数字电源的应用及其发展前景

随着我国社会经济和科学技术的不断发展,智能化已经渗透在社会各行各业,无论是智能医疗还是智能家居,都为人们的日常生活带来了极大的便利。从微观层面来看,智能化技术的应用主要以微观系统为依托,尤其是数字电源。智能化数字电源在我国医疗领域、航空航天以及工业生产中具有十分重要的意义,其应用十分广泛。基于此,重点分析智能化数字电源的应用及发展趋势。

雷达电源监控系统及其设计分析

根据当前雷达电源监控系统的发展来看,由于我国对于其发展与研究还不够全面,所以其设计与研究工作也要不断地加强,只有做好雷达电源监控系统运行的基础工作,才能在今后的运用过程中保障其发展效率,为我国当前雷达电源监控系统设计工作的完善性提供很大的帮助。因此,本篇文章对于雷达电源监控系统及其设计工作进行全面的分析,仅供参考。

二维二氧化硅改性聚环氧乙烷基固态聚合物电解质用于增强锂离子电池性能

通过改性由酸蚀二维蛭石制备的二维二氧化硅,得到带正电荷的二维介孔二氧化硅(PSN+)纳米片,并将PSN+用作聚环氧乙烷(PEO)基固体聚合物电解质(SPEs)的填料。由于PSN+具有丰富的正电荷,PSN^(+)与锂盐解离的阴离子能够有效结合,从而促进锂离子的运输,获得较好的锂离子转移数。在50℃时,基于PSN^(+)的SPEs表现出较高的离子电导率(7.5×10^(-5)S·cm^(-1)),锂离子迁移数为0.30,稳定电压窗为4.41 V。因此,组装后的LiFePO_(4)锂电池在50℃、0.2C下具有优异的初始放电比容量(155.7 m Ah·g^(-1)),在循环100次后容量保持率为97.1%。

高速摄像测量电解液流量流速方法研究

基于武器装备军用贮备电池快速激活的战术技术要求,由于电解液的流速和流量是激活时间和电池性能的关键影响因素,提出了高速摄像测量电解液流量、流速的方法。采用混合气流体测量技术和高速摄像技术相结合的试验方法,通过高帧率相机和专用的测量容器,实时精确测量电解液推送的流速和流量,从而获取电解液在任一瞬时状态下流速和流量的精确数值。试验结果表明,相同型号的贮液器中流速和流量有明显的差异,变化的时间约为200 ms;气液混合进入测量容器后内部气体逐渐被排出,电解液推送时间约为4 s。该方法为新型军用贮备电池的研发和性能优化提供了支持。

浆料固含量对电池型电容器性能的影响

研究固含量对浆料物理化学性质、极片微观形貌和电容器性能等的影响,建立浆料固含量、浆料分散稳定性、电极片导电网络结构与电容器功率之间的关联,以改善电池型电容器的功率特性。在干混捏合搅拌工艺的基础上,选取对电容器浆料和极片性能影响较大的固含量(45%、50%、55%)进行研究。当固含量为50%时,浆料悬浮液的接触角和表面张力较小;该固含量制得的极片具有较强的剥离强度(1.66 N)、较低的电阻率和优良的三维导电网络结构。50%固含量更适合高功率电池型电容器工业生产的制浆工艺,可改善浆料和极片的物理化学性能及工业批生产的极片质量。制备的电池型电容器极限脉冲功率可达4513.5 W,以10 C充电、20 C放电(100%DOD)循环2000次,容量保持率仍有93.15%。

磷酸酯基高温电解液在锂金属二次电池中的应用

采用双氟磺酰亚胺锂盐(LiFSI)和磷酸三丁酯(TBP)配制了高浓度电解液LiFSI/TBP,研究了其在锂金属电池应用中的高温电化学性能。通过阻燃、热重、拉曼等测试分析了电解液的物化性质,并组装CR2032型扣式电池考察了电解液在不同温度下的电化学性能。为了进一步评估电解液的实际应用,装配了1.4 Ah的18650型Li||LiFePO_(4)电池,在125℃以1/5 C倍率放电,循环10次后容量保持率为83.4%,展示出优异的高温电化学性能。

锂离子电池与超级电容器复合的低温起动性能

铅酸电池低温下大电流放电能力显著减弱,不能快速可靠地起动车辆。测试磷酸铁锂锂离子电池组及其与超级电容器并联的复合电源的低温放电性能。超级电容器的低温大电流放电性能可对锂离子电池组的放电电流进行补偿,降低放电倍率。复合电源在-40℃下以180 A放电时,超级电容器放电电流最高为127 A,大大降低了锂离子电池组的放电倍率,放电电压提升34.9%。复合电源的低温大电流放电性能,可保障车辆的低温起动。

干法制备LiCoO_(2)电极的电化学性能

电极的制备工艺对性能有重要的影响。采用干法电极工艺制备钴酸锂(LiCoO_(2))电极,通过SEM、X射线能谱、电阻率测试、电化学阻抗谱(EIS)和恒流充放电等方法研究干法电极的微观形貌、元素分布、导电性以及电化学性能。纤维化的聚四氟乙烯(PTFE)广泛、均匀地分布在LiCoO_(2)活性物质颗粒的周围,在干法电极内部形成一个完整、致密的三维网状结构;电阻率和EIS测试表明,干法电极具有更好的导电性;以1.0 C在2.5~4.2 V循环200次,容量保持率为80.28%,优于湿法电极的72.85%,表明由纤维状的PTFE形成的三维网络结构可改善电池的循环稳定性,提升电化学性能。

多孔铜箔对硬碳负极电化学性能的影响

负极集流体是锂离子电池的重要组成部分,直接决定电池的内阻,影响电池的倍率和循环稳定性。以常规铜箔和多孔铜箔作为集流体制备锂离子电池,通过SEM、极片电阻、接触角和恒流充放电等测试,研究铜箔带孔对电池容量、倍率性能及循环性能的影响。与常规铜箔相比,以多孔铜箔作为集流体制备的极片具有更低的电阻率和更佳的电解液浸润效果,制备的扣式半电池以0.1 C在0.001~2.500 V循环3次进行化成后,首次充放电比容量分别提高了149.50 mAh/g和207.03 mAh/g;在10.0 C倍率下的平均放电比容量达127.21 mAh/g,较常规铜箔制备的电池提升了46.28%;以1.0 C在0.001~2.500 V循环200次后,电池的容量保持率达52.85%,材料的倍率性能和循环稳定性得到提升。

黏结剂对硬碳负极材料性能的影响

硬碳作为钠离子电池负极材料,具有成本低、容量高和循环性能好等优势,黏结剂种类的选取对硬碳材料性能有很大的影响。选用油系聚偏氟乙烯(PVDF)黏结剂,以及水系海藻酸钠(SA)、聚丙烯酸钠(PAANa)和羧甲基纤维素(CMC)黏结剂,研究黏结剂种类对硬碳材料性能的影响。相比于油系黏结剂,水系黏结剂更适用于硬碳材料。SEM和极片电阻率结果显示,水系黏结剂的分散效果更好,制备的极片电阻率更低。电化学测试结果表明,水系黏结剂制备的电池电化学性能更优,首次库仑效率(ICE)均高于87%,而油性黏结剂PVDF制备的电池ICE仅有70.5%。SA和PAANa两种水系黏结剂制备的电池以1.0 C在0.01~2.50 V循环100次,可逆容量稳定在320 mAh/g左右,而CMC和PVDF制备的电池分别仅为270 mAh/g、260 mAh/g,且SA和PAANa制备的电池电化学阻抗最低。

锌银蓄电池放电态贮存后的充电性能

为研究锌银蓄电池放电态贮存后的充电性能,对放电态贮存3个月后密封和非密封状态的40 Ah锌银蓄电池进行充电,探讨放电态贮存对电池后续充电性能的影响。贮存后,密封单体电池无法充电,非密封单体电池充电容量为5.46 Ah,较额定容量40 Ah大大减少。解剖单体电池,进行气相色谱、XRD和SEM等分析,观察到极板接触的电解液量发生变化。单体电池加5 mL、10 mL电解液和夹具夹紧后再充电,充电容量可达34.34~37.59 Ah。贮存后,电池形变导致内部电解液重新分布,电极接触的电解液量减少,从而使得内阻增加,充电容量减少。

隔膜涂层对钠离子电池性能的影响

锂离子电池商用聚合物隔膜对钠离子电池电解液的润湿性差,商用陶瓷涂层隔膜(CCS)可解决浸润性差的问题。在纳米Al_(2)O_(3)陶瓷涂层的作用下,电解液能更好地被CCS吸收并透过CCS。CCS在150℃下搁置1.5 h后,收缩和变质程度比Celgard 2500基膜小,表明CCS的润湿性和热稳定性显著优于基膜。研究CCS对硬碳(HC)/Na_(3)V_(2)(PO_(4))_(3)(NVP)扣式电池电化学性能的影响,发现:CCS(7μm基膜+2μm涂层)涂层朝向负极侧时,电池以1.0 C在2.0~3.8 V循环100次的容量保持率为88.52%,5.0 C放电比容量为68.35 mAh/g,性能优于普通基膜(48.36%、40.86 mAh/g),表明Al_(2)O_(3)陶瓷隔膜在钠离子电池中具有应用潜力。

LATP修饰LCO在高压贫液锂电池中的性能研究

通过提高锂金属电池的充电电压、正极负载量以及降低电解液用量可以实现超过500 Wh/kg的高比能量。通过Li_(1.3)Al_(0.3)Ti_(1.7)(PO_(4))_(3)对LiCoO_(2)修饰,能够改善锂金属电池在高电压、贫电解液环境中的稳定性,采用行星分散法制备的LATP@LCO具有最佳的综合性能,其在0.1 C下的首次放电比容量为212.0 mAh/g,库仑效率为95.3%,循环85次后的容量保持率为87.8%,其相较于纯LCO 57.8%的容量保持率有明显的提升。这对超高能量密度锂电池的循环寿命提升有重要意义。

热电池用高电位NiCl_(2)正极材料的制备及改性研究

采用两步法除水工艺制备了无水NiCl_(2),通过物理掺杂改性方式制备了NiCl_(2)-FeS_(2)复合正极材料,并对其理化特性和电化学性能进行了研究。研究结果表明:低温翻松脱水工艺叠加高温升华工艺可以批量制备出无氧化杂质、低吸水率和高结晶度的无水NiCl_(2);在NiCl_(2)中添加FeS_(2)可以提高热电池的峰值电压和前期大电流负载能力,并大幅延长工作时间;当FeS_(2)添加量为10%时,电池整体性能优异,脉冲比功率高达20 kW/kg,对高电压、高比功率热电池的研发具有重要价值。

构建CEI膜提升氯化镍正极热电池放电性能

利用碳材料在正极与隔膜之间构筑电化学界面(CEI)薄膜,避免正极材料与隔膜材料的直接接触,通过能量散射光谱(EDS)对放电后隔膜材料表面元素进行表征分析。结果表明:多壁碳纳米管构造的CEI膜的单体电池在100 mA/cm^(2)的小电流密度放电的电性能明显提升,添加CEI-1粉料的3#电池较不添加CEI膜的1#电池放电容量有效提升40%以上,以单体电压2.0 V为截止电压计算,放电时间824 s,放电比容量达到994 A·s/g,正极材料的利用率达到89%,正极材料的有效容量得到充分利用。因此,利用多壁碳纳米管材料在正极与隔膜之间构筑CEI薄膜可以有效防止正极与隔膜材料的互熔,避免电池后期发生短路。

热电池用SnS_(2)/CoS_(2)复合正极材料的制备及其电化学性能研究

采用烧结法制备了不同摩尔配比的SnS_(2)/CoS_(2)复合正极材料,并对三种配比复合正极材料的物理和电化学性能进行了测试。结果表明:SnS_(2)/CoS_(2)复合正极材料的热解温度为600℃,较高的热解温度使其具备作为热电池正极材料应用的基础。另外,当复合正极材料SnS_(2)和CoS_(2)摩尔比为1∶1时,复合正极材料单体电池的比能量较高,在100 mA/cm^(2)电流密度下放电,以1.5 V为截止电压,比容量达到了278.51 mAh/g,较纯SnS_(2)正极材料的电池比能量提升了19.4%,相对纯CoS_(2)正极材料的电池比能量也提升了6.2%。复合正极材料较高的比能量主要得益于其较高的电压平台和较低的内阻。