基于MPA-DKF的单液流锌镍电池荷电状态估计

基于单液流锌镍电池二阶RC等效电路模型,采用双卡尔曼滤波算法(DKF)联合估计该电池荷电状态(SOC)及欧姆内阻参数,以降低电池模型参数时变对SOC估计精度的影响。同时,考虑噪声统计特性(过程噪声协方差、量测噪声协方差)及状态误差协方差初值对DKF算法估计性能的影响,提出采用海洋捕食者优化(MPA)算法对其进行寻优以更好地发挥DKF算法的估计性能。仿真结果表明,所提出的MPA-DKF算法相较于扩展卡尔曼滤波(EKF)算法及DKF算法在估算单液流锌镍电池SOC时具有更高的估算精度及更强的鲁棒性,其最大估算误差不超过1%,且在SOC初值错误的情况下仍能快速修正至准确值附近。

基于三维导电膜的锌镍电池及其在智能门锁上的应用

锌镍电池是非常有发展前景的绿色储能技术,然而,由于锌负极形变、枝晶生长、钝化、严重的副反应等问题,影响了锌镍电池的大规模应用。本工作采用氧化还原石墨烯(rGO)、科琴黑(KB)和碳导电膜(CCF),通过喷涂技术制备了具有三维导电网络的CCF@KB-rGO膜,采用该三维导电膜的AA型锌镍电池展现出良好的电化学性能。超支化KB和层状rGO形成三维的导电网络,提高了电子和离子的传导能力,使锌镍电池具有良好的快速充电和低温放电性能,充电80%仅需要43分钟,-20℃条件下0.5 C可以放出60%以上额定容量;层状rGO有助于锌负极的均匀沉积,提高了电池的循环稳定性,经过300次循环,锌负极没有发现明显的枝晶;CCF@KB-rGO中高比表面积的KB和rGO可以吸附部分游离的电解液,抑制了锌负极溶解,同时降低了电池的自放电。采用CCF@KB-rGO的AA锌镍电池电化学性能突出,安全性好,各方面的表现均优于一次性干电池,更好地满足了智能门锁对电池性能不断提高的要求。本工作基于三维导电膜的设计有效提高了锌镍电池性能,为锌镍电池的研究提供了新的思路。

混合动力汽车用圆柱锌镍电池研究

研究了特殊集流结构的圆柱F型锌镍动力电池,按照混合动力汽车对电池性能的要求,从单体、模块、电池组不同层面对锌镍电池在混合动力汽车上的应用进行了系统的评估。设计的F型锌镍电池容量为10~13 Ah,比能量达到120 Wh/kg,正极端面集流结构使电池具有良好的倍率充放电性能,30 min可以充电至80%额定容量,10 C放电容量达到额定容量的94%,-29℃仍展现出良好的启动能力。特殊设计的锌负极外层导电膜阻止锌与钢壳直接接触,抑制副反应,提高了电池的循环稳定性,1 C循环寿命超过1200次,容量保持率在70%以上;启停循环达到20万次。过充电、过放电、外部短路、针刺情况下,电池均不起火、不爆炸。本研究为锌镍电池在混合动力汽车上的大规模应用提供了重要参考。

镉镍电池的真空辅助回收实验

我国是镉镍电池的生产和使用大国 ,每年产生大量的废旧镉镍电池。其中含有的大量有价金属元素 ,如能进行再生利用 ,不但节约了有限的资源 ,而且避免了对环境的污染。为此在实验室条件下 ,对镉镍电池的真空蒸馏基本规律和机理进行了探索 ,重点研究了镉的气化和冷凝规律 ,并从理论上解释了真空蒸馏实现镉镍分离的机理。实验结果表明 :利用真空蒸馏可以较好地实现镉镍电池的各组分分离 ,得到纯度很高的金属镉 (99.65 % ) ;有效的镉蒸馏温度应在 5 73～ 1173K间选取 ;在系统压力为 3Pa时 ,随着蒸馏温度的升高 ,回收到冷凝物中的镉元素的百分含量呈降低趋势。

镉镍、氢镍电池充放电性能比较及其生产工艺改进

镉镍电池和氢镍电池同以镍电极作正极，但两者的充、放电过程，特别是过充、过放时所表现的特性存在诸多差异，我们比较、探讨了影响这两种电池性能的差异因素，并由此制定了改进电池性能的有效工艺生产措施．

镉镍、金属氢化物镍电池的应用及发展

镉镍电池、金属氢化物镍电池是二次电池中的两个系列,经过多年的发展技术工艺成熟,近几年由于新型电源的发展,应用市场在缩小,但是在某些特定领域,两种电池还无法被取代,并且根据特殊的用途,镉镍电池、金属氢化物镍电池还在进行新技术开发,并批量投入应用。

蜂窝电话用金属氢化物镍电池、镉镍电池新旧标准分析对比

新的蜂窝电话用金属氢化物镍电池和镉镍电池两个国家标准今年７月１日起执行，为配合企业贯彻新国标，本文对两种电池的新旧标准作了对比介绍。

化学合成法制备锌镍电池负极材料锌酸钙

以摩尔比为1:2.02的Ca(OH)2和ZnO为原料,通过化学合成法制备锌酸钙。采用X射线衍射、热重分析、粒度分析、循环伏安以及模拟电池的充放电等方法,对制备的样品进行表征。研究结果表明:所制得锌酸钙样品的化学组成为Ca(OH)2.2Zn(OH)2.2H2O;样品的颗粒粒径分布均匀,平均粒径为23.18μm;以该锌酸钙为负极活性物质的模拟锌镍电池具有很高的放电平台,达到1.686 V;制得的锌酸钙的实际比容量为195.8 mA.h/g,达到了理论比容量的56.4%。

金属氢化物-镍电池的回收与循环再利用

介绍了国内外废旧电池的回收概况以及火法和湿法回收金属氢化物 -镍电池的工艺流程。指出传统的火法或湿法回收工艺复杂 ,成本高 ,有价金属回收率低 ,且使用各种化学试剂又会对环境造成二次污染。提出在系统分析金属氢化物 -镍电池失效原因的基础上 。

金属氢化物-镍电池用隔膜的研究进展

评述了尼龙纤维、丙纶纤维和维纶纤维等氢镍电池用隔膜的性能。对这些聚合物进行改性处理,可以改善隔膜的亲水性和吸碱能力,从而提高隔膜的性能。具有OH^-交换功能的聚合物隔膜可以将电解液完全吸附于其中,使电解液中的氢氧根只能在隔膜中自由移动,同时阻止电池正、负极金属离子向对方的迁移,从而有效降低电池自放电及延长电池循环寿命。指出聚合物隔膜将成为未来隔膜的研究重点,其中选择合适的骨架材料,探索合适的接枝条件,提高聚合物链段的运动能力是今后的研究方向。

单液流锌镍电池锌负极性能及电池性能初步研究

对单液流锌镍电池锌电极在电解液流动状态下,电沉积锌形貌随电流密度的变化进行表征,结果表明,随充电电流密度的增大电沉积锌层逐渐致密化,没有枝晶生成.组装了容量为2Ah的电池,并进行长时间充放电性能研究.测试结果该电池的平均充电电压为1.84 V,平均放电电压1.65 V,平均库仑效率达到96%,能量效率达到了86%.

不同形貌锌酸钙的制备及其在锌镍电池中的应用研究

采用水热法合成不同形貌的锌镍电池负极材料锌酸钙。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、循环伏安(CV)、倍率充放电技术等对锌酸钙材料进行表征与测试。结果表明:反应温度为50、60、70℃下制备的锌酸钙的形貌分别为四边形、不规则形、六边形,其结晶程度高;循环伏安测试结果表明,不同形貌锌酸钙均具有较好的可逆性;倍率充放电测试结果表明,水热法制备的不同形貌锌酸钙负极在0.2 C充放电循环40次后,六边形锌酸钙的循环保持率最高,达到89.7%。

废镉镍电池中镉的选择性浸出

对镉镍废电池进行了选择性浸出．首先将废电池粉碎、焙烧，使镉和镍转变成氧化物．分析了pH及温度对镉浸出过程的影响．结果表明，扩散为镉浸出过程的控制步骤，在稀硫酸中就可完全浸出，在同样条件下，镍的浸出很少．因此，可以选择性地浸出镉．

电解液添加剂对密封锌镍电池的影响

对密封圆柱形锌镍电池所使用的电解液添加剂进行了研究。考查了氧化锌、柠檬酸、十六烷基三甲基溴化铵和氧化铟等电解液添加剂对锌镍电池充放电曲线、充放电过程中内阻、放电容量以及循环寿命的影响。研究结果表明,和氧化锌相比,柠檬酸、十六烷基三甲基溴化铵和氧化铟作为添加剂可明显提高锌镍电池的充放电性能;在电解液中同时添加氧化铟和氧化锌可提高电池的充放电效率和荷电保持能力,电池的循环寿命也得到提高。同时就电解液添加剂对锌镍电池性能的影响进行了分析。

发泡式镉镍电池的研制

本文介绍了发泡式镉镍电池的研制情况。对发泡式镍基板、发泡式电极与电池的制造工艺及其特点作了较详细的说明。研制的AA型发泡式镉镍电池性能优良,放电容量为700mAh以上,可用1.5小时快速充电,循环寿命超过400次。

贮氢电极材料与氢化物—镍电池的进展

本文就贮氢电极材料与氢化物-镍电池的研究进展进行最新评述。首先讨论了氢化物电极的主要工作特性及对贮氢电极材料性能的基本要求,着重评述了四个系列的多元贮氢合金电极材料,并介绍了最新研制成功的氢化物-镍电池的性能及其发展前景。

有机缓蚀剂对密封锌镍电池性能的影响

为了改善密封锌镍电池的锌电极自腐蚀、钝化、锌枝晶生长等问题,提高锌镍电池的电化学性能而对锌负极中加入有机缓蚀添加剂进行了研究。考察了十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十六烷基三甲基溴化胺(CTAB)对锌镍电池充放电曲线、充放电过程中内阻以及循环寿命的影响。结果表明:有机缓蚀添加剂的加入有效地改善了锌镍电池的充放电性能,尤其同时添加两者更明显提高了电池的充放电效率和容量保持率,延长了其循环寿命。

锌镍电池研究进展

综述了新型化学电源锌镍电池的锌电极、镍电极、电解液、隔膜和有关技术的最新进展及需要解决的技术难题。锌镍电池作为动力电源将具有广泛的应用前景。

碱性镍电池集流材料的研究进展

介绍了碱性镍电池用镍带、钢带、镀镍穿孔钢带、泡沫镍和镍纤维等集流材料的技术条件;提出了穿孔钢带镀镍的技术要求;分别论述了泡沫镍、镍纤维的性能,(如厚度、比表面积、孔径、孔隙率、结构及抗拉强度等)对碱性镍电池使用效果的影响。综述了减薄镀镍钢带厚度、增加表面粗糙度和改善耐腐蚀性等提高电池性能的方法。

密封锌镍电池的自放电性能

研究了锌镍电池的电解液的除杂、负极集流体以及卷绕工艺等工艺因素对锌镍电池的自放电性能的影响。结果表明:电解液的除杂、负极集流体以及卷绕工艺对锌镍电池的自放电都有不同程度的影响,但导致锌镍电池自放电的因素是电池的负极卷绕工艺的不合理,采取合理的卷绕工艺可以有效地抑制锌镍电池的自放电。同时就各种因素对锌镍电池自放电性能的影响进行了分析。