MH-Ni蓄电池自放电规律及其应用

探讨了MH-Ni蓄电池的自放电变化规律及其在电池筛选方面的应用。MH-Ni蓄电池的自放电率随搁置时间的增加而增大,但增大幅度逐渐变小。其25℃下的变化规律可拟合为Boltzmann函数;蓄电池的自放电率随环境温度的增大而增大;极板表面积影响电池的自放电,搁置初期,电池自放电随极板表面积增大而降低,搁置后期(10～28d),电池自放电随极板表面积增大而增大。电池开路电压越低,其自放电越大。此外,MH-Ni蓄电池自放电率的一致性对循环寿命也有影响,同等条件下,自放电差异小的电池组,其循环寿命优于随机组合的电池组。

高功率80Ah MH-Ni电池设计与性能

高功率80 Ah MH-Ni蓄电池是根据混合动力大巴车用电源的特殊要求而设计的。采用薄型烧结正极、薄型负极、电阻焊极耳连接方式、内螺纹极柱设计满足了高输出功率和高速率充电的要求。电池性能测试结果表明该电池具有较低的内阻(0.38～0.41 m赘)、较高的功率输出能力(12.5 C脉冲放电,峰值功率可达943 W)和较高的充电接受能力(在SOC 20%～80%之间,其5 C充电库仑效率大于90%;1 C充电至额定容量的120%时,电池内压小于0.5 MPa),该电池具有良好的低温性能,-18 ℃温度下1 C放电可放出额定容量的80%以上。

采用连续拉浆负极的金属氢化物镍蓄电池

着重对近年来金属氢化物电极的发展进行了总结与评述,并通过测试金属氢化物镍蓄电池的电性能,考察采用连续拉浆负极的金属氢化物镍蓄电池的水平.试验结果表明,采用连续拉浆负极的金属氢化物镍蓄电池的放电性能满足GB/T151000“高倍率电池”的指标要求,且1C、100%DOD循环寿命超过500次.投入小批量生产,产品质量逐步稳定.

Co 含量对 LaNi_5 型贮氢合金电性能的影响

用部分Ｃｏ取代ＬａＮｉ５合金中的Ｎｉ可显著改善贮氢合金的性能。但合金中的Ｃｏ含量对合金的容量、高低温性能的影响则很少报道。本文通过对不同Ｃｏ含量贮氢合金的电化学测试，考察了Ｃｏ含量对贮氢合金初容量、高倍率放电性能和温度特性的影响。实验结果表明，在ＬａＮｉ５多组元合金中，Ｃｏ含量在０．１０～０．７５间合金初容量仅微弱下降，达到０．８８后则明显衰减，同时随着Ｃｏ含量的增加，合金的高倍率放电能力下降，对贮氢合金的低温性能也产生不利影响。不过高温５０℃下，０．１０～０．

三元材料在锂离子动力电池上的应用

锂离子电池被认为是电动汽车EV以及混合动力电动车HEV的主要发展方向之一。选用了LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2材料制成了12Ah能量型及8Ah功率型动力电池,并对电池的电性能和安全性能进行了相关测试。结果表明由LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料制备的大容量动力电池比能量高,在循环性能、倍率放电性能、低温放电性能、荷电保持能力以及安全性能方面均表现优异,能够满足EV及HEV动力电源的要求。

电解液组成对MH-Ni电池性能的影响

通过测试采用不同电解波的MH-Ni电池的电性能,考察了电解液组成对电池性能的影响.实验结果表明,在电解液中加入某些添加剂后,电池的放电电压略有下降,但电池的放电容量却明显提高,高倍率放电尤为显著.

化学电源组合管理的判别模型分析

化学电源在很多领域中起到非常重要的作用,所以对电源产品的组合管理提出更高的要求。而影响电源组合可靠性关键的因素是单体电池的一致性。主要采用贝叶斯判别模型对单体电池的合格品与不合格品的三种分类标准做出正确的判别。结果表明,按众多输出技术指标差异性分类标准可行;按输入指标一致性分类标准效果不佳;按因子分析模型和层次分析模型结论分类标准实际可行。从而为组合电池的筛选和确保组合电池的质量可靠性发挥重要的作用,进而对空间卫星、飞船等系统用电源技术的发展起到积极的推动作用。

氟化碳与二氧化锰混合电极材料放电行为的研究

使用氟化碳和电解二氧化锰混合材料为正极的锂原电池,在放电过程中两种材料都能正常发挥其自身容量,且整个反应过程经历了先EMD、后混合、再CFx放电的过程。SEM和XRD测试证明了混合材料在整个电极反应过程中没有副产物生成。对氟化碳材料和二氧化锰材料进行合理的混合,可得到性能最佳、最能发挥二者性能的电极。

高性能活性炭的制备及电化学应用

通过混酸氧化针状焦得到一种两亲性炭材料(ACM),采用X射线衍射(XRD),光电子能谱(XPS)和红外光谱分析(FTIR)对这种前驱体进行了表征,结果显示其中含有-NO2、-SO3H、-OH、-C=O等亲水性基团。用KOH对ACM进行活化,制备得到一种具有高比表面积,高中孔率的活性炭,并将其应用于双电层电容器(EDLC),具有优异的倍率性能。在0.05 A/g电流密度下的比电容为335 F/g,当电流密度增大至40 A/g时,比电容为245 F/g,容量保持率(C40/C0.05)高达73%。

氢化物电极失效原因探讨

采用Ｘ射线光电子能谱、扫描电镜、透射电镜及ＢＥＴ法测定比表面积，观察了两种不同组分贮氢合金电极（ＬａＭｍＮｉＣｏＭｎ和ＭｍＮｉＣｏＭｎＡｌ）在充放电过程中组成合金的元素、形貌及比表面积的变化，提出了贮氢合金电极失效原因及其历程。

锂氟化碳电池正极水性聚合物粘结剂的研究

为提高锂氟化碳电池氟化碳正极比能量和在放电过程中的结构稳定性,采用丁苯橡胶、聚丙烯腈和聚丙烯酸基粘结剂等水系粘结剂制备新型氟化碳正极。采用差示扫描量热法(DSC)、循环伏安法(CV)、剥离强度、恒流放电等测试方法,对比研究了水性粘结剂和PVDF粘结剂对氟化碳正极结构稳定性和电性能的影响。结果表明聚丙烯酸基粘结剂具有良好的热稳定性和电化学稳定性,粘结力强,放电后极片结构稳定,不存在掉粉现象,制备的锂氟化碳电池比能量可达751 Wh/kg。

碳包覆天然石墨用于负极材料的研究

利用水溶性中间体（ACM）的水溶性和纳米尺度，在水相体系下包覆天然鳞片石墨，使用扫描电子显微镜（SEM），比表面积（BET）等表征方法对包覆样品进行了表征，并考察包覆材料的电化学性能，研究其在锂离子电池负极材料方面的应用。在电化学测试中，在最优化条件下首次效率最高可达92-2％，首次放电比容量为359．6mAh／g，不可逆比容量仅为30．4mAh／g；不同的炭化温度得到的样品首次效率不同，800—1400℃的热处理温度是最优范围，过高的升温速率也会造成样品首次效率的降低，最佳升温速率是1～5℃／min。

层状锰酸锂/碳电化学体系的热稳定性模拟

通过对满电态层状锰酸锂材料、全放电态碳材料及电解液的热性质分析和拟合,建立了层状锰酸锂/碳电化学体系的热模拟模型,并对该体系的热稳定性进行了模拟研究。通过研究该电池从缓慢自放热到热失控的整个过程发现,满电态的层状锰酸锂材料和全放电态碳材料都有两个放热反应过程;负极碳材料在120℃左右的放热峰是造成电池自加热的初始原因,而层状锰酸锂和碳材料300℃左右的放热峰是造成该电池体系热失控的主要原因。该研究对层状锰酸锂/碳电池体系的安全设计与评估提供了理论支持。

中空二氧化锰制备及其电化学性能研究

制备出两种形态的MnO2,中空微球和中空微方,采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(HRTEM)和N2吸脱附对两种材料进行了表征,结果显示中空微球具有较小的粒径和较大的比表面积。将两种材料应用于电容器,中空微球具有更优异的电化学性能,在0.1A/g电流密度下的比电容为263F/g,当电流密度增大至5A/g时,比电容为157F/g,容量保持率高达60%。

MH-Ni电池和CdNi电池的内阻测试与分析

对金属氢化物镍电池和镉镍电池在不同条件下的内阻进行了测试分析。实验发现 :金属氢化物镍电池和镉镍电池的荷电态内阻小于放电态内阻 ,且镉镍电池的放电态内阻离散性较大。金属氢化物镍电池荷电态内阻随荷电量的变化存在最小值 ;金属氢化物镍电池和镉镍电池在长时间放电态贮存过程中 ,电池内阻都会增加 ,镉镍电池的内阻增加更明显 ,且离散性更大 ;但电池经过充放电活化后 ,电池内阻可大大降低。同批次生产的相同规格的电池 ,电池内阻越小 ,电池的放电电压平台越高。实验还发现 ,电池的集流体结构设计、隔膜的选择及电液量的多少都会影响电池的内阻。

快速充电型Cd-Ni电池的研究

介绍了采用烧结式镍正极与拉浆式镉负极匹配制备快速充电型Cd Ni电池的研究。通过对镉负极的改进和选择低电阻高透气率隔膜 ,提高了镉负极吸氧能力 ,降低了电池内阻 ,大大改善了电池的大电流过充能力 ,使半烧结式SC型Cd Ni电池 ,即使采用 1C充电 1 .75h ,电池也不鼓底、不泄气 ,最高充电电压控制在 1 .6 0V以下 ,同时电池还具有良好的大电流放电能力和循环寿命性能 ,其 1 0C放电 3min时的放电电压大于 1 .0 7V ,采用 1C充电1 .5h ,1 0C放电至 0 .8V的循环寿命性能明显优于常规Cd Ni电池。批量生产结果表明 ,改进的快充型Cd Ni电池重复性及稳定性均好 ,适合于大规模生产。

高功率型MH-Ni蓄电池技术研究

研究了提高MH-Ni蓄电池高功率特性的几个技术手段和电解液成份对高功率MH-Ni蓄电池充电效率的影响。改进MH-Ni蓄电池正负极集流结构并配以薄长极板使用时,蓄电池内阻变小,大电流充放电性能明显提高;烧结负极比湿法拉浆负极的大电流放电性能更为优越。当采用合适的端面焊结构并配以薄长极板使用时,8AhD型MH-Ni蓄电池的内阻比普通8AhD型蓄电池的内阻降低1倍以上,维持在2.2mΩ左右,单体30A充电效率明显提高,30A放电平台提高100mV左右。随着电解液中Na+和Li+含量的提高,MH-Ni蓄电池的高温充放电效率得到改善,但低温放电性能受到限制。当控制质量比m(KOH)∶m(NaOH)∶m(LiOH·H2O)=36∶43∶6时,13AhF型高功率MH-Ni蓄电池在30℃和40℃下的3A充放电效率分别是:98.00%和95.00%;-18℃下,1C(13A)放电效率为91.00%。

开口化成制度对半烧结镉镍电池性能的影响

比较了两种开口化成制度对半烧结镉镍电池性能的影响。指出采用较大电流开口化成制度 ,虽然可以提高电池的容量及负极氧复合的能力 ,但对大电流放电性能、循环寿命及电池的均匀性等都带来十分不利的影响 ;而采用 0 .5C开口化成制度的电池 ,除了容量略低外 ,其它性能均很好。造成上述结果的主要原因是由于采用 1C开口化成制度时 ,电池不仅承受了较大电流的过充电 ,而且过充电量也较大 ,使得正极活性物质有一部分由 β NiOOH变成γ NiOOH ,电极体积膨胀很厉害 ,导电网络遭到破坏 ,内阻增加 ,寿命缩短 ,电池性能急剧恶化。