Ni—MH电池充电效率与内压的相关行为

Ni—MH电池充电过程中的内部压力是表征电池优劣的一个重要性能。本文通过对电池充电效率的测定以及一系列的理论推导和数学计算,得到了理论上的内压曲线。曲线的趋势与测定值相吻合。由此可以判定,内压升高的原因在于正极的析氧及负极氧还原速度的缓慢。并据此调整了负极配方,通过引入适当的添加剂,成功地降低了电池充电时的内压。

电化学催化剂CoPc对Ni-MH电池浮充性能的影响

针对Ni MH电池充电过程中氧的产生和不恰当的消除方式带来的内压升高和热量聚积使电池总体性能衰减很快的问题,提出采用降低化学催化氧还原的比例,而提高热量产生少的电催化氧还原比例的方法加以解决。研究了电化学催化剂CoPc(酞菁钴)对Ni MH电池浮充性能的影响。实验结果表明采用合适的方式添加CoPc的电池具有较好的浮充性能。其中在电解液中添加CoPc的电池具有最好的充电效率和循环能力;2000次浮充以后其内压升高速度也最低。

电动车辆用Ni-MH电池智能化放电控制

Ni-MH电池是电动车辆的动力源,对电动车辆的性能有重要作用。以Ni-MH电池在电动车辆中的应用为例,论述了电动车辆用Ni-MH电池放电控制过程的基本原理,阐述了Ni-MH电池智能控制系统监测与控制的总体结构和功能流程。根据智能控制原理和专家经验,探讨了以Ni-MH电池能量合理使用放电控制算法,给出了电动车辆用大功率Ni-MH电池的放电特性曲线及放电电压、电流、电池温度等对其容量的影响结果。试验结果表明,该系统可使Ni-MH电池能量利用率增加20%以上,自适应能力较强,运行可靠,电池寿命也有显著延长。

MH-Ni电池的低温性能及其改进

检测了不同型号MH Ni电池在 -34℃下 0 .2C和 0 .4C放电容量 ,比较了摩尔浓度为 1∶1的NaOH和KOH混合电解液在不同温度下的电导率及其对AA型电池低温性能的影响。结果表明 ,在相同倍率放电情况下 ,电池越大 ,低温性能越好 ;放电电流增加 ,电池放电容量明显降低 ,小电池更为明显 ;混合电解液并不能改善AA型电池的低温性能 ;负极容量 (Qn)与正极容量 (Qp)之比对低温性能没有明显的影响。将电池冷冻不同时间和将电池组合的实验结果表明 ,产生上述现象的原因是大电池放电时由电池内阻产生的热量散失较慢。通过减薄负极的厚度和提高负极的充电态容量可提高MH Ni电池的低温性能。

人工神经网络法预测MH-Ni蓄电池容量

MH Ni电池放电容量的预测和估计,是电池管理系统中一个非常重要的内容。某一状态下MH Ni电池的放电容量是放电电流、电压、温度以及过去电池充放电的历史等参数的函数。运用ANN方法,即人工神经网络方法,可逼近任何多输入输出参数函数的性能,预测了不同放电电流和电压下MH Ni电池放电容量的大小,结果表明,ANN方法有良好的实用性,可用来预测MH Ni电池的放电容量。

MH-Ni电池失效简析(Ⅰ)——镍电极的膨胀

高密度球形Ｎｉ（ＯＨ）２的开发，大大地提高了镍电极的体积比能量。但其比表面积低，在应用于ＭＨ－Ｎｉ电池时要求镍电极能符合快速充放电的要求，电流密度成倍增加，使镍电极发生膨胀。本文通过解剖早期失效及寿命终止的电池，研究了镍电极膨胀对它的作用与影响。镍电极膨胀吸液，使隔膜含液量降低，增大了电池欧姆极化引起电池早期失效。镍电极的膨胀不仅会使ＭＨ电极含液量降低，加速合金的氧化粉化，还可能因其复合氧能力下降，使电池内压升高造成电解液的进一步流失而导致电池性能进一步恶化。实验通过ＳＥＭ、ＸＲＤ等测试表明，镍电极本身也会因膨胀造成整体导电网络的破坏与改变。两电极劣化的共同作用导致氢镍电池的失效。

隔膜对 MH-Ni 电池放电容量和循环寿命的影响

研究了采用尼龙纤维和聚丙烯纤维混抄制备隔膜对ＭＨ－Ｎｉ电池放电容量和循环寿命的影响。结果表明：新研制隔膜的吸碱率和面电阻得到较大改善，在经历５０次循环后，隔膜中的电解液量多于其它隔膜，说明此种隔膜的保液性能较优，因而采用新研制隔膜制备的ＭＨ－Ｎｉ电池其放电容量和循环寿命明显提高。

MH/Ni电池用稀土系储氢合金的失效及回收研究

探讨了深度过放电对MH/Ni电池负极储氢合金的影响。发现在过放电后 ,负极储氢合金的XRD结构图中 ,除了储氢合金的主相外 ,还出现了十分明显的Al(OH) 3,La(OH) 3的衍射峰。结合各种情况下储氢合金失效的原因 ,利用化学处理及再熔炼的方法对失效MH/Ni电池的负极粉进行了回收实验 ,并对比了回收合金与原合金的结构及电化学性能。XRD测试结果表明回收合金与原合金的结构相同 ,均为CaCu5型。恒电流充放电实验发现 ,回收合金与原合金粉相比 ,放电容量接近 ,放电电位高。循环寿命测试结果表明 。

失效MH-Ni蓄电池电极材料的回收

MH Ni蓄电池的迅速发展 ,使全世界每年都要消耗大量的贵重金属钴镍以及稀土金属 ;MH Ni蓄电池也有一个寿命问题 ,每年都有数目可观的MH Ni蓄电池报废。综述了近几年国内外在回收、再生MH Ni蓄电池正负极材料方面取得的最新进展。同时提出了一种全新的对失效MH Ni蓄电池电极材料进行回收的方法 ,即化学处理与冶炼方法相结合。对再生合金进行XRD测定表明为AB5型结构 ,用再生合金粉制成的AA型电池 ,其 0 .2C、1C放电容量均与新合金粉制成的AA型电池的性能相近。利用此种方法回收得到的电极材料不仅可以直接再次用于MH Ni蓄电池的制作中 ,而且生产工艺简单 ,降低了MH Ni蓄电池的生产成本 ,是一种有广阔应用前景的回收方法。

MH-Ni电池失效的电化学分析

通过对失效MH Ni电池的解剖 ,用电化学方法研究分析了贮氢合金表面处理对充放电循环寿命终止时MH Ni电池负极的充放电性能和极化性能的影响。负极充放电曲线表明未处理贮氢合金电极的表面已严重氧化 ,其极化电阻大约是处理贮氢合金电极的 3～ 4倍。而经表面处理的贮氢合金电极仍具有良好的充放电性能和小的极化电阻。

MH-Ni电池中稀土贮氢合金微结构的XRD研究

提出了分离微晶和微应力两种引起X衍射线条宽化效应的最小二乘方法。用该方法分析研究了不同工艺制备的贮氢合金的微结构,对比研究了MH-Ni电池中的贮氢合金在活化前后和循环寿命实验前后微结构的变化。结果表明活化对负极材料微结构产生重大影响;循环寿命实验后贮氢合金微结构的变化与循环条件密切相关。

AA型密封MH-Ni电池的充电过程研究

系统地研究了AA型密封MH-Ni电池在充电过程中,电池的端电压、电池内压及电池外壁温度随充入电量的变化规律.结果表明:在充电过程中,电池的端电压出现极大值,并随充电电流的增大而趋明显.电池内压开始变化缓慢,充电后期迅速增大;同时伴随有热效应发生,电池外壁温度也因之而迅速升高.可利用充电电压极大值后下降10mV,即ΔE=-10mV来判定充电的终点.这样,电池的充电效率可达到85%以上,电池的内压不会高于0.5MPa,电池的外壁温升只有20℃左右.

MH-Ni蓄电池在放电态条件下的储存性能

研究了金属氢化物-镍(MH-Ni)蓄电池在放电态开路条件下60℃环境中的储存性能,并与烧结式和涂膏式镉-镍蓄电池进行了对比.储存25 d后,MH-Ni蓄电池开路电压下降到1.0 v以下并在0.64～7 v之间出现-个平台;同时,电池放电容量出现不可逆衰减.0.2 c充放电循环、短路储存和循环伏安等试验证明,低电位下CoOOH的还原反应引起涂膏式氢氧化镍正极导电网络的破坏,从而导致MH-Ni电池容量的不可逆衰减.烧结式Cd-Ni蓄电池良好的储存性能可归结于烧结镍基体本身稳定的导电网络.

Ni/MH电池和电池组放电过程中剩余容量的估算

以 D型镍氢电池或电池组在一定的工作电流范围内 ,测出不同放电电流下的一组放电曲线 ,结合 Peukert公式的适当变化 ,利用计算机程序实现了电池 (或电池组 )在任一工作电流下的放电曲线的模拟 .模拟得到的曲线与实际测量的曲线极其相近 。

电动汽车用MH-Ni电池组不一致性试验与建模

电池组不一致性对于电动汽车的安全性和电池管理系统的复杂度有着重要影响。设计MH-Ni电池组不一致性研究试验,结合内阻模型分析了电流、SOC和温度对电池组不一致性的影响,建立了电池组过放电过程数学模型,提出确定电池管理系统电压传感器数量的新方法,通过试验对模型及方法进行了验证。

MH/Ni动力电池的分选及性能

研究了燃料电池城市客车用MH/Ni动力电池的分选组合方法及充放电性能。分别采用LBC 80方形动力电池检测分析系统和电动车用动力电池仿真测试系统对100AhMH/Ni动力电池进行分选,选出320只单体电池,并进行了12V模块的组合。结果表明:分选组合而成的12V模块在比能量高于55Wh/kg的前提下,具有3C(300A)持续放电大于3min的能力。根据384V/100Ah电池组不同DOD条件下脉冲功率容量测试计算得知,该电池组可以充分满足燃料电池城市客车使用要求。

MH-Ni电池高倍率循环寿命影响因素探讨

D型MH Ni电池 1C率 10 0 %DOD放电 30 3周期后 ,电池放电容量降低 2 9.9% ,电池的内阻增大 15 5 % ,放电 30min时电池端电压降低 8.4%。对循环前后电池进行对比实验 ,发现循环后电池放电至 1.0V时 ,其负极的电极电位降低为 -75 0mV(vs .HgO/Hg电极 ) ,而未循环的为 -85 4mV (vs .HgO/Hg电极 ) ;P C T实验结果表明 ,循环后电池中的合金电化学容量只有 12 9.4mAh/g ,而未循环的为 2 79.7mAh/g ,这两者说明电池循环后负极中的合金贮氢能力已大大下降。通过对循环前后电池正、负极活性物质的扫描电镜实验、粒度分布测试及X射线衍射实验等进行分析 ,证实电池经循环后失效的主要原因是因为负极活性物质的腐蚀、粉化和氧化。

贮氢合金表面处理改善Ni/MH电池1C充放电性能

研究了贮氨合金两种表面化学处理方法对MH电极活化性能及Ni／MH电池IC充放电性能的影响：第一种处理方法是贮氢合金在6th。l·L－’KOH溶液中80T处理sh，第二种处理方法是在含有0．04mol·L－‘KBH4的6mol·L’‘KOH溶液中80t处理sh．通过MH电极的放电容量、充放电过程中电极极化和电化学阻抗谱测试评价了上述化学处理对电极活化性能的影响．电子探针表面分析表明化学处理后贮氢合金表面由于铝元素的优先溶解形成一层具有较高电催化活性的富镍表面层，它是改善电极活化性能的主要原因·以处理的贮氨合金为负极材料的Ni／MH电池具有较高IC充放电循环寿命和1．ZV以上放电容量．

直封 AAA MH-Ni 电池的研究

直接封口技术是ＭＨ－Ｎｉ电池的发展趋势，这样可省去开口化成的繁杂工序，降低成本，不污染环境，且电池的均匀性能得到了提高。本文对直封ＡＡＡＭＨ－Ｎｉ电池进行了详细的研究，实验结果表明：电池０．２Ｃ的放电容量可达４２０ｍＡｈ以上，中值电压大于１．２Ｖ，而且电池高倍率放电性能亦良好；电池的自放电率低于２８％；对电池进行１Ｃ连续充放电测得的循环寿命达到５８０次。本文还对ＭＨ－Ｎｉ电池在充放电过程中内压变化进行了初步分析，并发现了电池失效的主要原因是负极合金发生了氧化和正负极活性物质都发生了粉化。

MH-Ni动力电池散热能力影响因素分析

为了给金属氢化物镍电池(MH-Ni电池)散热能力优化设计提供定量依据,以80AhMH-Ni动力电池为对象,建立MH-Ni电池热模型,分析表面对流传热系数、外壳导热系数和外壳厚度对MH-Ni电池散热能力的影响。研究表明,提高表面对流传热系数、外壳导热系数可以显著提高电池散热能力,但改变电池外壳厚度带来的影响如何要具体情况具体分析。