镍氢电池大电流充放电性能研究

镍氢电池具有能量密度高、充放电速度快、重量轻、寿命长、无环境污染等优点,已成为世界各国竞相研制和开发的新能源。然而镍氢电池的容量、充放电性能,特别是在大电流充放电条件下性能是否稳定,成为商家和客户共同关注的焦点。基于此,本文采用总成充放电的试验方法,在实验室对镍氢电池进行了多次大电流充放电试验以及内阻试验来测试镍氢电池性能。试验过程中利用Arbin测试仪及CAN总线实时监控各种参数数据:电流、电压、温度、荷电状态(SOC)等信号。通过试验表明:镍氢电池的内阻较小,大电流充放电性能良好,循环充放电性能比较稳定,充放电功率比较高,适合作为动力电池应用于汽车上。

锂离子电池大电流充放电性能影响因素分析

电动汽车用电池需要快速充放电,因而对锂离子电池大电流充放电性能的研究受到了广泛重视。从电极材料、电池设计和电解液三个方面综述和分析了影响锂离子电池大电流充放电性能的因素,并指出了提高锂离子电池大电流充放电性能的措施。

超级电容器大电流充放电温度场和安全性分析

超级电容器在进行大电流的充放电过程中,内部会迅速产生大量的热量,温度过高会引发安全事故。本文采用有限元热分析方法,首先通过剖析卷绕式超级电容器的结构组成,对结构进行假设简化,再分析非稳态导热微分方程,建立了三维有限元热分析模型。本文研究在常温(25℃)下,以20 A电流对超级电容器进行充放电,得到超级电容器内部的温度分布云图,核心区温度最高,负极柱区域温度比正极柱区域温度高;选取超级电容器的正极柱、负极柱和内部核心区域作为观测点,改变电流大小,观测温度随时间变化的情况;增大充电电流,当充电电流一定时,内部核心每升高100℃所需要的时间在逐渐减少;随着充电电流的增大,可以看到超级电容器内部核心升温加快。当超级电容器以瞬时大电流工作时,内部核心可以在较短的时间内达到几百摄氏度,应当采取降温措施避免安全事故发生。

尖晶石锂锰氧化物大电流充放电性能研究进展

锂锰氧化物资源丰富、成本低廉、工艺简单 ,最有希望替代锂钴氧化物正极材料 ,论文综述了尖晶石型锂锰氧化物的制备方法、性能改善等方面的研究进展 .介绍了影响锂锰氧化物正极材料大电流充放电性能的主要因素 ,及相关的改善方法 ,如表面包覆锂钴氧、用纳米不锈钢纤维代替传统的乙炔黑。

镍氢电池正极大电流充放电性能及最佳配方

采用化学共沉淀法制备了镍铝和钴铝2种层状氢氧化物[Ni4Al(OH)10]OH和[Co4Al(OH)10]NO3。将前者作为电极活性材料,后者及石墨作为正极导电添加剂,通过单纯形重心设计研究了正极中3种物质的最佳配比,使其大电流充放电性能得到有效地提高。结果表明,电极的性能与电极配方密切相关。当[Ni4Al(OH)10]OH、[Co4Al(OH)10]NO3和石墨的质量分数分别为64.45%、12.27%和23.28%时,电极在经过800 mA/g 200次充放电后的放电比容量最高,为270.5 mA.h/g(最大值的88.7%);[Co4Al(OH)10]NO3的加入使电极的放电比容量和循环寿命得到了显著的提高。

大倍率充放电循环对锂离子电池特性及热安全性能的影响

锂离子电池广泛应用于电动汽车及各类储能设备.通过不同充放电倍率下循环老化及热失控实验,研究了大倍率充放电对单体锂离子电池性能与热安全性的影响.结果表明:大倍率充放电循环下,单体锂离子电池的实际容量出现了衰减,衰减程度与充放电倍率呈正相关.恒流比呈阶梯式衰减,但库伦效率仍处于99%~100%,表明锂离子电池的可逆性能正常.随着倍率增加,热失控触发时间、燃爆压力、喷射火焰温度呈先增大后减小的趋势,燃爆时电池表面平均温度为655.8℃,接近金属铝的熔点温度,燃爆喷射粉末产物主要以金属铝、石墨、锂钴氧化物为主.

新型氢氧化镍正极材料的制备和表征

选取Co、Zn、Ca、Mg、Cu等元素与Ni元素按照一定的化学计量比"合金化",实行修饰或掺杂,制备出新型氢氧化镍(New Type Nickel Hyclroxide,NTNH)。利用X射线衍射、扫描电镜和恒电流充放电技术测试其相结构、表面微观形貌和充放电性能。研究结果表明:和商业产品相比,新型氢氧化镍具有良好的高温大电流充放电性能和循环稳定性。实现多种元素共沉积,利用元素之间的协同效应,是改善氢氧化镍正极材料高温大电流充放电性能的一条有效途径。

导电剂对锂离子电池负极材料钛酸锂电化学性能的影响

研究了乙炔黑、碳纤维和两者的混合物这3种导电剂及用量对锂离子电池负极材料钛酸锂大电流充放电性能的影响.结果表明:导电剂的种类对电极的电化学性能影响较大.粒状乙炔黑表面积丰富但不利于导电网络的形成,电极的极化严重;线性导电剂碳纤维具有较好的导电性和较高的长径比,但与活性物质接触面积小;线性导电剂碳纤维与粒状导电剂乙炔黑相配合,在电极中不但能够形成良好的导电网络,还与活性物质具有较大接触面积,减轻了电极的极化,提高了锂离子二次电池的大电流充放电性能.

新电极结构的钛酸锂电池及性能研究

以圆柱形钛酸锂电池为研究对象,通过优化电极结构,将电容器结构和电池有效地结合在一起,以提高电池的大电流充放电能力。测试发现,采用新电极结构的电池无论是在常温还是低温,均表现出了更强的大电流充放电能力,同时也展现了优异的大电流循环性能。

动力型锂离子电池导电剂的研究及展望

导电剂是锂离子电池不可缺少的关键材料之一,特别是在动力型锂离子电池的大电流充放电过程中具有十分重要的作用。由于电极材料的导电率低等原因,传统导电剂已不能满足动力型锂离子电池大电流和快速充放电的要求,必须研发和使用高效导电剂来提高或改善电池的充放电安全性、高温稳定性、电池容量和寿命。本文从作用机理出发探讨了导电剂的品质种类、改性处理、掺合比例等,并展望了新型导电剂的研发以及在动力型锂离子电池方面的发展前景。

掺杂NiO的Ni(OH)_2电化学性能研究

于Ni(OH)2中添加具有电容特性和大电流充放电性能良好的NiO.研究发现掺杂5%NiO的Ni(OH)2在0.2C倍率下放电容量可达310.1mAh/g,而3C放电容量还可以保持79.5%.其循环伏安扫描氧化还原峰电位差仅为164mV,表明该材料的循环可逆性好.由此可见在Ni(OH)2掺杂适量的NiO,对于Ni(OH)2的大电流充放电性能确有改进作用.

共价有机框架/多壁碳纳米管复合材料及其双电层电容器性能

共价有机框架(COF)材料是一种特殊的结晶性有机多孔材料,具有多种有机官能团结构,同时有着非常低的骨架密度以及较高的比表面积。通过熔融热法制备TpPa-COF材料并与导电性能优异的多壁碳纳米管(MWCNT)复合制得TpPa-COF@MWCNT纳米复合材料,复合材料的微观形貌通过扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)进行表征,通过循环伏安法对用于超级电容器的TpPa-COF@MWCNT纳米复合材料的电化学性能进行研究。实验验证了该复合材料在不同扫描速度下的循环伏安曲线均呈现优异的双电层电容特性。当电流密度高达1 A·g-1时,该复合材料的比电容仍达到25 F·g-1,在2 A·g-1的电流密度下测得5 000次循环后比电容的保持率略高于100%,表现出良好的大电流充放电性能和应用前景。

水平铅酸电池的实验研究与性能分析

结合电动汽车电池的应用情况,测试和评价了一种水平铅酸电池.详细介绍了水平铅酸电池的结构特点,分析了电池大电流充放电的能力,提出了水平密封铅酸电池的最佳充电电流,计算了电池的充放电容量效率、能量效率,分析了温度对电池性能的影响.水平铅酸电池具有高比能量、高比功率、大电流充放电性能良好的特点,适合电动汽车使用.

部分VRLA蓄电池容量下降的原因分析及解决措施

在通讯、UPS、电力系统等的VRLA备用电池组的浮充使用过程中,常有部分电池不明原因的逐渐变成落后电池,其容量有时甚至变得很小,使整组VRLA备用电池的负载放电时间很短,从而产生一系列的问题。本文认为造成这一情况的原因是部分电池中的活性物质晶粒周围存在一定量的"原始硫酸铅粗晶粒",从而使这部分电池在浮充使用过程中容量下降较快。针对这种情况,提出了相应的解决措施。

生活不止眼前的锂离子电池 还有远方的锂空电池

经济的发展、化石能源的快速消耗和环境的恶化成为近几年不可调和的矛盾。化石能源在经济的飞速发展中占据着重要的角色,但这种以能源、环境换经济的发展方式在去年全国大范围的雾霾的背景下越发显得捉襟见肘。以LiCoO2/C为代表的锂离子电池储能体系,由于能量密度等的限制,人们不得不去开发新的能源电池体系。在这个过程中,锂硫电池,锂空气电池和燃料电池等成为了人们关注的焦点。在这些电池体系里面。

高速充放电均衡对存在一致性问题电池组

本文通过开发一种独特的双向同步整流技术,用在自主开发的转移式电池均衡器上,将均衡电流和均衡效率大幅度提高,同时设备温升大幅度下降,适应能力显著增强,对于提高电池容量利用率,防范大电流充放电下的电池热失控意义重大。

谈磷酸铁锂电池在通信机房各个供电系统中的实际应用 (三)

磷酸铁锂电池在充、放电的过程中,对应的锂离子在正负极之间来回的嵌脱,完成对负载的供电。磷酸铁锂蓄电池工作温度范围宽,没有记忆效应,绿色环保,能量密度较高且具有大电流充放电能力。