锂离子电池快速寿命评价技术与方法

随着锂离子电池寿命特性的提升,以及电力储能、电动汽车和航空航天等应用领域对长期运行可靠性的需求,迫切需要在较短时间内完成锂离子电池的高精度全周期寿命评价。近年来,针对锂离子电池剩余寿命的研究较多,但对以锂离子电池寿命特性验证与鉴定为目的的快速寿命评价技术和方法缺乏系统梳理。本文分析了锂离子电池寿命评价的快速、高精度、强适用性等特点,归纳了锂离子电池寿命预测的通用技术和加速寿命试验设计流程,总结了4种可操作性强的快速寿命评价方法实例,为锂离子电池设计、制造和应用提供参考和借鉴。

任意数量离散不规则感兴趣区域的快速荧光寿命显微成像

荧光寿命显微成像(fluorescence lifetime imaging microscopy,FLIM)技术在细胞微环境传感中具有特异性强、灵敏度高、可定量的优点,被广泛应用于生物医学研究.其中,基于时间相关单光子计数(time-correlated single photon counting,TCSPC)进行荧光寿命探测的方法是目前最常用的技术之一,但受成像原理和条件限制,该技术存在数据采集时间较长、成像速度不够快的不足.本文开发一种能对生物样品中任意数量离散的、形状不规则的感兴趣区域(region of interest,ROI)进行快速FLIM成像的技术.该技术利用声光偏转器(acousto-optic deflector,AOD)实现快速灵活的寻址扫描,并通过对ROI形状特征的简单在线分析,实现AOD与TCSPC同步策略的优化及寿命图像的准确重构,对于生物样品中常见的存在多个离散不规则ROI情形,可大幅节省数据采集时间,从而实现对这些ROI的快速FLIM成像.采用该技术,对氯化铵刺激下活细胞中溶酶体探针LysoSensor Green DND-189的荧光寿命变化进行了动态FLIM成像,以监测溶酶体管腔内pH值的实时变化情况.结果表明,该快速FLIM技术可用于动态监测生物样品中微环境的变化,将在活细胞微环境传感中发挥重要作用.

考虑贮存剖面的固体火箭发动机橡胶密封圈贮存寿命研究

目的对贮存周期内包含多个温度环境剖面的固体火箭发动机橡胶密封圈贮存寿命进行评估。方法通过开展硅橡胶材料加速老化试验,结合Arrhenius老化规律,建立硅橡胶老化模型,获得硅橡胶加速老化等当规律,并根据等当关系开展模拟密封装置加速老化试验,考核老化后硅橡胶密封性。最后通过对固体火箭发动机贮存环境剖面进行梳理,计算出贮存周期下的等效温度,并结合试验获得的硅橡胶密封圈老化性能,直接对该贮存周期下密封圈老化寿命进行评估。结果通过硅橡胶材料老化试验及模拟密封装置老化试验,得到了25℃下硅橡胶能够满足20 a的使用寿命。随后通过梳理并计算得出固体火箭发动机贮存周期下的等效温度为22.78℃,可以直接获得该发动机使用的硅橡胶密封圈寿命在该贮存环境下能够满足20 a使用寿命。结论通过计算贮存周期下多个温度环境剖面的等效温度,并结合加速老化试验结论,可快速获得橡胶密封圈老化寿命。

对电动自行车蓄电池循环寿命试验的探讨

蓄电池是电动自行车的关键组件,而蓄电池的循环寿命又是评定蓄电池性能的重要指标之一。快速寿命试验不能代表电池的真实使用情况,不符合电动助力车用密封铅酸蓄电池特性。采用体现电池的真实性能寿命试验对正确鉴定蓄电池的特性,确定制造电池的工艺,制定有关电池的标准都是有益的。

锂动力电池LiFePO_4电极的加速寿命

采用LiFePO4商业电池的正电极组装成扣式电池,以温度和放电倍率为加速因子进行加速寿命循环试验。结果表明,寿命循环前期的扣式电池,容量和功率均出现先增加后衰减的变化规律。高温加速了电化学过程,但对锂离子扩散系数影响不大。大倍率放电,使电极的极化加强,加速了电池老化。

稀土Ce在镍铬合金中的应用

研究表明,添加稀土Ce的镍铬合金中非金属夹杂物数量显著减少,夹杂物尺寸降低,净化了熔体,有助于改善加工使用性能,但稀土残留量较低最高仅为添加量的32.5%。通过高温寿命实验得出添加Ce有利于Ni80合金的高温快速寿命,且一定范围内含量越高,高温寿命值越高;丝材氧化断口主要是呈发射状的枝晶组织,枝晶臂长达数十微米;高度氧化的丝材断口主要为金属铬、镍的氧化物,还有少量的硅、锰及稀土Ce氧化物。稀土Ce的添加对镍铬合金的重要物理性能参数影响不大。

国内Cr20Ni80电热合金组织及性能对比研究

文章通过对国内4个厂家Cr20Ni80产品的化学成分、组织、电阻率、力学性能及快速寿命进行对比,研究了影响Cr20Ni80合金电阻率、室温力学性能及快速寿命的因素。结果表明,四个厂家试样的化学成分、力学性能和电阻率值均达到国家标准,但试样的晶粒尺寸差别较大,可能与各厂家的生产工艺有关。当合金中含铬量较高,夹杂物的含量较高、尺寸较大时,合金的电阻率值相对较高;合金晶粒越细,合金的室温力学性能就越好;合金的夹杂物含量越高、尺寸越大,合金的快速寿命越低。

基于自适应遗传算法的LED器件多应力条件下寿命快速评估系统模型

发光二极管(light-emittingdiode,LED)作为正在兴起的固态冷光源具有效率高、寿命长、体积小、响应快、抗振、驱动电压低、绿色环保等特点,在照明光源、仪表指示等领域显示出较大的发展潜力.针对LED器件寿命在实际使用环境中应力影响因素复杂、加速寿命试验模型考虑的应力因素不全面以及LED器件寿命预测模型准确性低等问题,本文提出了一种LED器件多应力条件下寿命快速评估系统模型.该模型适用于各种工艺制造的不同结构的LED器件.以光效衰减30%为寿命依据,以环境温度、湿度和驱动电流为输入量、LED器件寿命为输出量,采用设计的自适应遗传算法确定被测器件的辨识参数.利用构建的加速寿命试验获得较高温度湿度电流应力下的少量样本数据,基于得到的样本数据辨识该模型的未知参数,获得了模型.在常温常湿常电流应力下,通过该模型进行了LED器件寿命预测.研究结果表明:在任意温度湿度电流应力下,提出的模型可以快速较精确地实现LED器件寿命预测;在常温常湿常电流应力下,基于提出的模型得到的LED器件寿命接近于LED行业平均技术水平的LED预期寿命;提出的模型应用于LED器件寿命可靠性测评具有实用性,并可继续拓展成为纳入更多应力的模型.

新型高温铁铬铝电热合金

成果简介:新型高温铁铬铝电热合金用于1300℃高温扩散炉,取代进口KanthalA—1炉丝;用于高温强辐射炉取代碳化硅发热体;用于其它高、中温电阻加热炉可使炉丝缠绕性改善,工作温度提高,工作寿命延长。新合金采用中等铬铝含量,在保证高温性能的前提下,改善了合金的塑性。

电阻电热合金Cr20Ni80的组织性能概述

镍基电阻合金Cr20Ni80是应用广泛的高电阻电热合金材料,本文介绍了Cr20Ni80高电阻电热合金材料的成分设计、使用性能及其影响因素,并指出了国内外同类产品质量差距以及今后研究人员需要关注的重点。