ER48660型锂/亚硫酰氯电池热分析

锂/亚硫酰氯电池放电时发热问题不仅影响锂/亚硫酰氯电池的性能和使用寿命,也存在严重的安全隐患[1]。利用FLUENT 6.2软件对ER48660型锂/亚硫酰氯电池工作时内部温度随时间的变化关系和温度分布情况进行计算机仿真分析,并讨论了不同放电电流和表面传热系数对ER48660型锂/亚硫酰氯电池内部温度随时间的变化关系和温度分布情况的影响。结果表明,不同放电电流和表面传热系数对电池内部温度随时间的变化关系和温度场分布具有明显影响。

锂/亚硫酰氯电池应用与发展概述

锂/亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池具有诸多优点如较高的比能量、宽范的工作温度、高工作电压储存寿命长、使用寿命和适应性优异等。但是同时也带来了电压滞后、安全性能不佳等缺陷。结合锂/亚硫酰氯电池的结构、工作原理以及其发展研制的应用情况,着重分析这种电池的利弊。

单核金属酞菁催化锂/亚硫酰氯电池性能

系统地总结了单核金属酞菁对锂/亚硫酰氯电池的催化性能。设计合成了8系列不同结构的单核酞菁化合物,研究了其作为催化剂对电池的催化性能。根据催化性能推测了金属酞菁作为锂/亚硫酰氯电池的催化机理。研究结果表明,大部分金属酞菁加入到电池中,电池容量都有较大程度的提高(提高15%～125%)。其中,MPTp系列中的四吡啶并卟啉钴是所探索的最有效的催化剂,它可使电池容量提高125%。对于不同系列的催化剂,配体、中心金属和取代基团对催化活性都起到一定的作用。提出了单核金属酞菁的"双活性点模型(DASM)"理论。

锂/亚硫酰氯电池的研究现状

锂/亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池具有比能量高、工作电压高、贮存寿命长、工作温度范围宽、成本低等优点。对近几十年Li/SOCl2电池的电化学性能、安全及电压滞后等方面的研究状况进行了综述。

锂/亚硫酰氯电池的发展现状

锂/亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池具有比能量高、工作电压高、贮存寿命长、工作温度范围宽、成本低等优点。对Li/SOCl2电池的电化学性能、安全及电压滞后等方面的发展现状进行了综述。

锂/亚硫酰氯电池盖组玻璃封接常见问题分析

本文主要针对锂/亚硫酰氯电池盖组玻璃封接常见的问题进行探讨。通过差示扫描量热法(DSC)、X射线衍射法(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱分析(EDS)等手段对玻璃的理化性能进行表征,对玻璃封接常见不良产生的原因进行了分析,并提出了改善建议。

酞菁配合物对锂-亚硫酰氯电池正极的催化作用

合成过渡金属酞菁配合物MPc(M=Mn(Ⅱ),Fe(Ⅱ),Co(Ⅱ),N i(Ⅱ),Cu(Ⅱ)),研究MPc及其中心离子对L i/SOC l2电池正极的催化作用,并提出相关催化机理.

锂/亚硫酰氯电池高温贮存性能

锂/亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池作为一种高比能电池,目前已经在国民经济特别是国防领域中得到了广泛应用。由于金属锂非常活泼,这种电池在高温下储存时,电池容量会发生不同程度的衰减,而且储存时间不同,电池容量衰减的程度也不一样。通过高温加速贮存实验,考察了不同储存温度和不同储存时间对锂/亚硫酰氯电池放电性能的影响。实验结果表明,标称容量为2 800 m Ah的电池在60℃下分别储存7和35 d后,0.01C放电时的放电容量分别为2 151 m Ah和1 744 m Ah;40℃和60℃下储存21 d后,0.01C放电时的放电容量分别为2 294 m Ah和1 974 m Ah。储存温度越高,储存时间越长,电池放出的容量越少,放电电压平台也越低,放电后电池的阻抗也变得越大。此外,锂/亚硫酰氯电池在高温下储存一段时间后,开路电压也会升高。

长寿命雷用锂原电池贮存性能研究

各种雷用引信电源要求采用体积小、质量轻、温度范围宽,贮存寿命长的电池,以适应各种不同地理区域的应用。因引信为整体封装,且寿命一般为10年而电池贮存寿命5年。若每5年都更换电池,遇野外更换情况会存在较大安全风险。目前,锂原电池的长期贮存是源于产品寿命到期后返回生产厂才有机会进行测试。我厂为某产品定制小型全密封锂/亚硫酰氯电池,实际搁置12年后,经测试仍然满足使用。以ER14150电池为研究对象,采用高温加速贮存的方法,对贮存不同周期的电池性能进行测试。通过对不同贮存时间电池的性能数据进行对比、分析,总结了贮存过程电池性能变化趋势,由此验证了高温加速贮存实验方法的正确性和可靠性。

某型水下航行器电池舱段热过程CFD分析

锂/亚硫酰氯电池的发热问题会影响水下航行器电池舱段的工作效率,并可能导致严重的安全事故。采用流固耦合传热的方法,建立了某型水下航行器电池舱段内部热过程的数学物理模型,利用FLUENT 6.2软件仿真计算了其工作时内部温度分布情况和温度随时间的变化关系,并对某一工作条件下温度分布和温度随时间的变化关系进行了试验验证。结果显示:水下航行器电池舱段内部温度分布和温度随时间的变化关系主要和单体锂/亚硫酰氯电池的放电电流和传热介质的导热率有关。

酞菁铜衍生物对Li／SOCl2电池性能的影响

合成了酞菁铜[Cu(Ⅱ)Pc]及其衍生物四乙酰胺酞菁铜[Cu(Ⅱ)TcaPc]、四乙酸酞菁铜[Cu(Ⅱ)TcPc]、四吡啶并卟啉铜[Cu(Ⅱ)PTp]和四吡嗪并卟啉铜[Cu(Ⅱ)PTpz],并用元素分析法及红外光谱法进行了研究。通过恒电阻放电实验研究了它们对Li/SOCl2电池放电电压及时间的影响。结果表明:Cu(Ⅱ)PTp及Cu(Ⅱ)PTpz具有较好的催化活性。

采用铝基注塑电池架改善电池舱段散热效果的研究

当水下航行器电池舱段长时间大电流工作时,会产生大量热量,如果热量不能被快速传递到外界环境时,容易导致电池舱段内部单体电池发生短路、泄放和爆炸等安全事故[1,2],所以研究采用铝基注塑电池架改善电池舱段散热效果的可行性非常必要。首先建立了电池舱段热传递的数学物理模型;其次当电池舱段采用铝基导热塑料电池架以23 A恒流连续工作5 h时,对其内部瞬态温度和温度分布情况进行了试验测量;最后在FLUENT环境下,对几种电池架的辅助散热能力进行了数值计算。通过仔细对比试验结果和仿真结果发现,采用铝基导热塑料电池架能够显著降低电池舱段内部最高温度,满足该型水下航行器电池舱段在温度控制方面的工程要求(≤70℃),且具有一定的温度裕量。

镧系酞菁类配合物对Li/SOCl2电池的影响

采用微波合成法制备了13种镧系酞菁类配合物ML2(M=La、Ce、Pr、Sm、Nd、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Yb和Lu,L=C65H24N22O13),并用红外光谱和元素分析法分析样品的结构。LaL2、CeL2、GdL2及LuL2提高了Li/SOCl2电池的性能,与空白电池相比,在25℃下40Ω恒阻放电到2.00 V,容量分别提高了5.00%、6.50%、8.50%及6.00%。金属原子通过外层电子影响整体化合物结构电荷密度,从而影响催化性能。

电池架导热系数对水下航行器电池舱段内部发热和传热过程的影响

对锂/亚硫酰氯电池在水下航行器电池舱段中的发热和传热过程进行理论分析,在给定的工况下,对电池舱段内部发热和传热过程进行试验测量,利用FLUENT软件仿真分析了电池架导热系数对电池舱段内部温度随时间的变化规律和温度分布云图的影响.结果表明,电池舱段内部最高温度随着电池架导热系数增加而逐渐降低;采用铝基电池架能够满足该型号水下航行器在温度控制方面的工况要求(≤70℃),且具有一定的温度裕量.

水下航行器电池舱段温度场数值模拟

针对水下航行器电池舱段中电池组的发热问题,建立了电池舱段热量传递控制方程,利用ANSYS Workbench13.0软件仿真分析电池舱段温度场分布情况和电池舱段内部电池组模块温度随时间的变化关系。结果显示:水下航行器航速不会影响电池舱段温度场分布,单体电池放电电流和传热介质导热率是影响电池舱段温度场分布的主要因素。

双核钴锰酞菁对SOCl_2还原反应的电催化性能

为了确定双核金属酞菁化合物对亚硫酰氯还原反应是否具有比单核金属酞菁更强的电催化性能,通过循环伏安测试方法,用酞菁钴和酞菁铁作为对比,研究了双核钴锰酞菁在1.5mol·L-1LiAlCl4/SOCl2电解液中的电催化行为,并计算出动力学参数,由此来评估具有平面结构的双核金属酞菁化合物对亚硫酰氯还原的催化活性的影响.通过比较循环伏安曲线发现,与单核酞菁钴(II)和酞菁铁(II)相比,双核钴锰酞菁对SOCl2还原反应具有更好的催化活性,能提高SOCl2还原反应的交换速率常数和SOCl2在玻碳电极上的扩散系数,从而提高SOCl2还原电位和电流.通过ER14250型实体电池10mA放电性能测试验证表明,与单核酞菁钴和酞菁铁催化剂的电池相比,双核钴锰酞菁在低温(-30℃)下可提高放电中点电压0.3V,在常温(25℃)下可以提高放电容量约100mAh,催化效果比单核酞菁钴和酞菁铁显著.

一维聚硫杂酞菁铁对Li/SOCl_2电池的催化作用

在电解液中加入不同含量的催化剂,研究了一维聚硫杂酞菁铁[P(FePcS2)]对锂/亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池的催化作用。P(FePcS2)含量为1.0 g/L的电池以15 mA/cm2的电流密度放电,在25℃、55℃及-40℃时的电压分别提高约120mV、122 mV和230 mV,容量分别提高约1.30 Ah、0.60 Ah和0.55 Ah。

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。

电动力鱼雷用电池装置的前景展望

本文介绍了电动力鱼雷的技术优势及其推进系统对电池装置的技术要求,并重点介绍了铅酸蓄电池、银锌电池、铝/氧化银电池、锂亚硫酰氯电池、燃料电池的技术特点、及其在鱼雷领域的应用,并针对其特点进行了展望,为相关科学研究及工程应用提供了必要的理论依据。电动力鱼雷推进系统与热动力鱼雷推进系统相比,在其隐蔽性,航行稳定性及发射深度方面有着其自身的显著优势。随着近年来动力电池技术的不断优化与完善,必定会使电动力鱼雷在水中兵器领域大放异彩。