大功率质子交换膜燃料电池电堆膜电极一致性研究

随着燃料电池应用领域的拓宽以及应用规模的不断扩大,大功率燃料电池电堆的需求也不断上升。大功率燃料电池电堆的电压一致性是衡量或影响电堆性能的重要指标。对某公司生产的65 kW大功率电堆进行了单电池一致性的研究,考察不同运行条件对于电堆一致性的影响,并对其产生的可能原因进行了深入的研究和讨论。研究结果表明:在额定功率和给定的运行条件下,电堆表现出了较好的一致性;电堆输出功率、电堆温度和温差、反应气体计量比、气体湿度等对电堆膜电极一致性均有较大的影响。其中输出功率、空气计量比、气体湿度对于电堆一致性的影响最为强烈,输出功率增高、空气计量比和空气湿度降低均会大幅度降低电堆的一致性。在研究结果的基础上,提出了保持大功率燃料电池电堆一致性的运行条件的建议。可为改善大功率电堆的设计和优化大功率电堆的运行条件,及促进我国燃料电池技术及产业的发展提供参考。

加强成本管理以助力制造企业实现降本增效

随着经济结构不断调整,制造行业竞争压力日益增加,各企业存在研发力度不足、制造流程烦琐、产品同质化严重等问题,降低了企业经济效益。在此背景下,制造企业必须注重成本管理,通过采用简化生产流程、提高产品质量和效率等多种方式增强企业盈利能力。基于此,本文简单论述了成本管理的概念及重要意义,深入探讨并分析现阶段制造企业成本管理工作中存在的问题,制定针对性的优化措施,以期能够为制造企业提供一定的参考和借鉴,使其成本管理水平得到有效提升,进而实现经济效益最大化的经营目标。

磷酸铁锂电池与铅酸蓄电池混合系统研究

利用磷酸铁锂电池与铅酸蓄电池不同的充放电特点,开发了基于磷酸铁锂电池与铅酸蓄电池并联的混合动力电源系统,并设计了新型充放电制度.充电时铅酸蓄电池优先充电,使其免于欠充电;放电时磷酸铁锂电池电优先放电,铅酸蓄电池后放电,使铅酸蓄电池处于浅循环.这种充放电制度可以明显延长混合系统中铅酸蓄电池使用寿命,并且混合动力电源系统同时具有磷酸铁锂电池倍率性能优、循环寿命长及铅酸蓄电池价格低廉等特点,在动力电池领域有巨大的应用前景.

超级蓄电池用PbO/AC复合材料制备改进研究

采用目前商业化活性炭材料结合喷雾干燥技术制备了超级蓄电池用PbO/AC复合材料。PbO/AC复合材料经表面改性后比重为活性炭材料的4倍,有利于与铅粉混合。CV及LSV分析表明,PbO/AC复合材料较普通AC材料-0.9 V下析氢电流下降,运用到超级蓄电池负极;采用扫描电镜(SEM)和X衍射分析(XRD)对PbO/AC负极板在充放电过程中形貌和组成作了详细描述,分析了PbO/AC对提高大倍率放电能力及抑制析氢现象的机理。实验证明:采用PbO/AC复合材料负极,提高了超级蓄电池大电流充放电能力,在高倍率部分荷电循环测试中,超级蓄电池循环寿命达到20 000次以上。

锂离子电池正极材料LiCoO_2-LiFePO_4的性能

研究用LiCoO2-LiFePO4作正极的锂离子电池的电化学性能和安全性能。结果表明:电池在1、3和5C倍率的放电容量分别为347.7、327.2和322.5 mA.h,5C条件下的放电容量为1C放电容量的92.8%。在25℃、1C条件下循环150次的容量保持率为100%;在?10℃、1C条件下的放电容量为256.5 mA.h,是25℃、1C放电容量的74.8%。电池具有很好的耐过充性能,在3C、10 V条件下进行过充电,电池不漏液、起火或爆炸。短路时电池的表面温度低于LiCoO2电池的表面温度。

预存氧化膜覆盖下铝在草酸中的阳极氧化行为

先采用硫酸溶液,通过硬质阳极氧化法在铝上获得一层预氧化膜,然后在草酸中继续阳极氧化。研究了在预存氧化膜覆盖下进行铝后续阳极氧化的规律。结果表明,预氧化膜不仅令高电场强度条件下铝在草酸中进行硬质阳极氧化更容易,还拓宽了后续阳极氧化的电压窗口,使后续草酸阳极氧化膜层的生长更均一、有序。

高倍率锂电池极耳研究

研究了极耳尺寸大小以及极耳引出方式对锂离子电池高倍率放电性能的影响。通过实验研究得到了锂电池放电倍率和极耳尺寸大小的关系,并找到了极耳的一种合理的引出方式,使锂电池放电倍率尽可能好而且能够产业化。

阀控蓄电池活性物质微观结构对性能影响的研究

通过SEM、XRD检测不同工艺条件下的生极板及活极板组分,并对不同组分的极板进行不同倍率的放电检测及循环检测.结果表明,极板的制作工艺和化成过程工艺影响极板化成后α-Pb O2和β-Pb O2含量及结构,从而影响蓄电池的性能,是4BS(四碱式硫酸铅)技术应用过程中的关键控制点.4BS技术的应用为蓄电池薄极板化、深循环、长寿命等提供了技术基础.

氢燃料电池应用进展研究

本文首先对氢燃料电池进行了介绍,然后对氢燃料电池应用现状进行了分析,接着对氢燃料电池发展趋势进行分析,最后对氢燃料电池的发展未来进行了展望。通过电池材料的发展,制备技术的提高和产品成本降低,该领域具有广阔的市场前景。

含4BS添加剂的VRLA电池循环寿命机理研究

阀控式铅酸蓄电池的安全可靠性高,成本低,但其循环寿命短。以4BS晶种用作电池正极添加剂,可显著提高电池的放电容量和循环寿命。笔者在12 V 2.3 Ah电池的正极板铅膏配方中添加4BS晶种(4BS晶种在铅膏所占质量分数为1%),使其1C高倍率放电性能提高4.2%,循环寿命也得到延长。添加4BS晶种的正极板以α-PbO2形成的多孔骨架混合结构为主,更加利于H+、SO42-和水分子的迁移。电池充放电循环时,正极板发生α-PbO2先转化成PbSO4,再到β-PbO2的演变过程。电池循环寿命失效,本质上是正极活性物质(PAM)的多孔骨架结构逐渐消失,伴有不可逆硫酸盐化,导致板栅腐蚀、内阻增大、寿命终止。

铅酸电池回收技术与实现

文中阐述了铅酸电池的资源化回收利用工艺技术,通过分析废铅合金板的回收再利用技术及电解液、含铅废水、废气处理工艺的优缺点,探索铅酸电池回收利用技术的发展趋势。

氢燃料电池汽车的产业化发展研究

随着我国购买力的提升,买卖汽车已经成为国民的一种热潮。但随着中国汽车保有量的增多,能源污染和环境保护两大问题也逐渐加剧,汽车排出的尾气是破坏环境的元凶之一,为了保护环境不受破坏,对新能源氢燃料这一领域进行研究和探索。

10 kW质子交换膜燃料电池电堆模拟工况下耐久性测试及衰减机理研究

质子交换膜燃料电池(PEMFC)的耐久性是影响其在交通领域实际应用的关键因素,尤其是在复杂的工况运行过程中,对PEMFC的耐久性更是严峻的考验.因此,掌握质子交换膜燃料电池的耐久性规律,了解清楚其性能衰减(尤其是膜电极的衰减)机理至关重要.基于此,本文对一台10 kW电堆进行长达2050 h的工况循环测试,发现经过工况循环测试后电堆的性能发生了明显的衰减,并获得了电堆性能衰减的特性及其规律.为了找出衰减的原因及机理,对工况测试前后电堆中膜电极(MEA)及其关键组件进行了分析,包括研究了催化层结构的变化、催化剂的铂颗粒大小及电化学活性比表面积(ECSA)的变化、气体扩散层结构的变化、电堆的阻抗(EIS方法测试)变化.分析结果表明,膜电极性能的衰减是电堆性能衰减最为关键的因素,膜电极经过长时间的工况循环之后,出现了程度不同的催化剂铂颗粒长大、铂的溶出及迁移及催化层结构的破坏,这些导致了膜电极性能的衰减及失效.本工作的成果对于进一步认识大功率质子交换膜燃料电池电堆衰减的规律及机理、提升燃料电池耐久性的研究将具有重要参考价值.