铝空气电池系统设计及放电特性研究

设计了一种新结构的大功率铝空气电池模块,并对其结构进行了详细介绍。研究了电池串联个数,电解液浓度和电解液用量对铝空气电池模块放电性能的影响。通过优化电池模块的放电参数后,确定了铝空气电池模块的最佳工况。通过串联两个铝空气电池模块,引入电子控制系统和启动电源后,最终设计出一种结构紧凑,放电性能稳定,使用方便的大功率铝空气电池系统。其输出功率达到了1 500 W以上,整机比能量达到了332 Wh/kg。     

铝-空气新能源电池技术及其放电特性

针对柴油发电机组存在震动噪声大、污染大、维护保养要求高等诸多弊端,开展了铝-空气新能源电池技术研究。分析了铝-空气电池的工作原理和特点,完成了铝-空气电池单体和电堆设计;研究了铝-空气电池的能量转换和放电机理,分析了铝-空气单体的伏安特性;通过电源启动试验、长时间放电性能试验、放电容量测算试验、伏安特性试验,掌握了铝-空气电堆的放电特性,为大功率铝-空气电站研制奠定了基础。试验结果表明,该新能源电池可满足大功率用电要求。     

铝空气电池的设计与放电性能研究

铝空气电池作为一种清洁能源,具有比能量高、低噪声、低红外等特点。基于对铝空气电池工作原理的研究,设计了一种由单体和电解液循环系统组成的铝空气电池系统。搭建铝空气电池实验平台,对电池的恒电流运行特性、空气电极寿命及电解液浓度的影响进行实验分析。实验结果表明:所设计的铝空气电池能以50 A恒流放电10 h以上,性能较稳定;空气电极寿命是制约铝空气提升放电性能的关键因素;电解液浓度为6 mol/L时,电池综合性能指标最佳。     

两种铝空气电池电解液的对比分析

为加快铝空气电池的产业化,有必要对铝空气电池电解液进行深入研究。盐溶液和碱性溶液是两种最典型的铝空气电池电解液。运用自制的电解液测试装置,比较了两种典型的铝空气电池电解液(盐溶液、碱性溶液)在电化学性能、铝阳极能量密度等方面的差异;运用XRD、SEM等技术分析了两者在产物晶体结构、微观形貌等方面的差异;探究了产物AI(OH)_3对铝空气电池性能的影响;探究了CO_2对铝空气电池性能的影响。实验结果表明,碱性溶液适用于大功率铝空气电池;盐溶液适用于小功率铝空气电池;产物AI(OH)_3对铝空气电池性能的影响较小;CO_2对采用碱性电解液的铝空气电池的性能影响较大。实验为铝空气电池电解液的选择、铝空气电池系统的设计提供了有价值的参考材料。     

锌膏增稠剂对锌电极及锌-空气电池性能的影响

为了改善锌电极及锌-空气电池的性能,通过对比试验分析了羧甲基纤维素钠(CMC)和聚丙烯酸钠(PAAS)对锌电极电化学性能以及锌-空气电池放电性能的影响。结果表明:采用CMC与PAAS以一定比例混合用作锌膏增稠剂,使锌膏具有良好的电化学性能和电池放电性能。所装配的AA型锌-空气电池采用10Ω恒阻连续放电方式进行放电,终止电压为0.9V,电池的放电时间达到39h以上,在1.235V左右有一个平坦的放电平台,锌粉的利用率为83.1%,电池的放电容量达到4770mAh。     

铝-空气电池的研究进展

铝-空气电池以轻质金属铝作为阳极活性物质,以空气中的氧气作为阴极活性物质,具有容量大、比能量高、成本低、无污染等优点,被认为是未来很有发展潜力和应用前景的电池。铝-空气电池的研究工作可分为铝阳极、空气电极和电池结构等,从这几个方面对国内外的铝-空气电池研究现状进行介绍,并对铝-空气电池的未来研究方向进行展望。     

以Mn_3O_4为催化剂的锌-空气电池性能

通过热解法制备锰复合催化剂作为氧还原的催化剂.采用×射线衍射光谱法(XRD)和扫描电子显微镜法(SEM)对制备的锰催化剂进行晶型结构表征,同时采用阴极极化曲线,恒电位方波和恒电流放电等电化学测试手段,研究催化剂在碱性电解液中的催化性能.结果表明,热分解法制备的锰催化剂为Mn3O40Mn3O4催化剂在碱性介质中具有较好的电催化活性.催化剂在铝金属空气电池中具有很好的大电流放电性能.以Mn为催化剂的锌-空气电池在6 mol/LNaOH中,具有较好的大电流放电性能.     

车用锂离子电池模块振动测试分析

车用锂离子电池模块按照QC／T743及SAEJ2380两个标准进行振动，本文分析了不同振动标准对电池模块振动性能的评价。从电池模块结构、放电容量、交流内阻和振动过程中电芯的温度变化多角度分析振动对车用锂离子电池模块性能的影响。经过振动测试，车用锂离子电池模块的结构完好，振动前后交流内阻和放电容量保持稳定。在振动过程中，电池模块放电容量降低至初始放电容量的80％左右。从振动放电容量角度看，SAEJ2380标准要求的振动等级略高于QC／T743标准。     

铝-空气电池的研究现状及应用前景

主要介绍了铝-空气电池的工作原理、优势,及铝合金阳极、空气电极、电解质和电池结构等方面的研究现状,并对铝-空气电池的应用前景进行了阐述。     

电极孔隙孔径对锂空气电池传质的影响

空气电极结构对锂空气电池的性能有重要影响。基于工作原理构建二维瞬态锂空气电池数值模型,对以碳纳米管复合二氧化锰为催化电极、四乙二醇二甲醚/双三氟甲烷磺酰亚胺锂为电解液的锂空气电池进行性能测试。实验初始放电电势为2.92 V,结束时的放电比容量为580 mAh/g,实验数据与模拟结果接近,误差小于5%。利用数值模型对不同电极孔隙率及孔径条件下电池放电过程中的氧气浓度分布、Li₂O₂分布、电池放电容量及过电势进行分析,发现电极孔隙率的提升可提高氧气在电极中的传输效率,增加电池的放电容量;提高电极的孔径对增加电池的放电容量也有一定的作用,但会提高电池的电压降。选择合理的孔径范围,有利于提升电池的放电性能。     

大功率铝空气电池堆结构设计综述

大功率铝空气电池作为目前金属空气电池的研究热点之一,其箱体结构设计的实用、可靠和安全更有利于其在电动汽车和军事作战等领域的广泛应用。介绍了大功率铝空气电池的工作原理、系统组成,从尺寸和外形、加工工艺方面详细介绍了电池堆结构设计,指出其采用基于机械可充和电解液循环的特性条件下设计铝空气电池箱体结构,使电池能够在更换铝阳极的方法下持续供电,并通过电解液循环维持电池放电的稳定性,实现了使用的安全性和可靠性。     

条形MH/Ni电池模块风冷散热结构的优化

提出了一种MH/Ni电池散热结构,在电池模块外表面加上翅化比为4.2的铝套,通过铝套将热量散走,并对该结构进行了分析.加装铝套后,以1 C、3 C、4 C及5 C充电(均为5 C放电),电池表面温度比加装铝套前降低了2～4 ℃.     

铝一空气电池氧还原用锰复合催化剂的研究

通过热解法制备锰复合催化剂作为氧还原的催化剂。采用XILD和SEM对制备的锰催化剂进行了晶型结构表征,同时采用阴极极化曲线、恒电位方波和恒电流放电等电化学测试手段,研究了该催化剂在碱性电解液中的催化性能。结果表明,热分解法制备的锰催化剂为Mn3O40Mn3O4催化剂在碱性介质中具有较好的电催化活性;以Mn为催化剂的铝-空气电池在6mol/L NaOH溶液中,具有较好的大电流放电性能。     

干燥工艺和导电剂对镁空气电池放电性能影响

为研究正极干燥工艺和不同导电剂对正极电化学性能以及镁空气电池放电性能的影响。通过扫描电镜表征了正极材料的微观结构，采用电化学方法测试了极化曲线、电化学阻抗谱和空气电池放电性能。结果表明：以20 mA/cm2电流密度放电时，使用真空冻干法制备的正极PTFE呈网状均匀分布，电压平台最高为1.1 V且保持稳定；以碳纳米管作为导电剂时，正极呈“珍珠串”结构，增加了反应活性位点，电池放电性能最好。     

空气电极催化剂的掺杂改性

研究了在空气电极的催化层中添加其它化合物对锰系催化剂的影响,并在碱性介质中以金属铝为阳极组成碱性铝-空气电池,考察了电池的放电性能.实验结果表明,NiSO4和La2O3作为催化层的添加剂可以提高催化剂对氧气还原的催化活性,是空气电极较理想的添加剂,并通过正交实验得出高性能催化剂的最佳制备条件.     

金属/空气电池的研究进展

金属/空气电池是以轻质金属作为负极活性物质,以空气中的氧气作为正极活性物质,氧气通过气体扩散电极到达气-液-固三相界面与金属负极反应而放出电能。它具有高比能量、放电电压平稳、低成本、无毒、污染小、结构简单等优点,被认为是未来很有发展和应用前景的新能源。按金属负极种类的不同,目前金属空气电池大致分为4类:锌/空气电池、铝/空气电池、镁/空气电池、锂/空气电池,介绍了这4种电池的研究进展。     

碳的孔分布对锂空气电池空气电极性能影响

碳的微观结构是限制锂空气电池空气电极性能的重要因素.选用五种具有不同微观结构参数的碳材料分别制备了空气电极,并测试了相应电池的放电比容量,采用扫描电镜对放电前后空气电极的表理形貌进行了观察,研究探讨了碳的微观结构对于空气电极放电性能的影响.结果表明,碳的孔分布是影响空气电极的重要因素,由具有相对最优孔径分布的碳材料制备的空气电极表现出相对最佳的电性能.     

铝合金阳极材料研究进展

铝-氧化银电池由于其高理论能量密度、高功率密度、放电电压平稳、安全可靠等特点,主要应用于鱼雷电池中。从铝合金阳极的活化机理、合金元素和热处理对铝-氧化银电池的铝合金阳极性能的影响等方面,综述了国内外铝-氧化银电池用铝合金阳极材料的研究进展。     

铝-空气电池氧还原用锰复合催化剂的研究

通过热解法制备锰复合催化剂作为氧还原的催化剂.采用XRD和SEM对制备的锰催化剂进行了晶型结构表征,同时采用阴极极化曲线、恒电位方波和恒电流放电等电化学测试手段,研究了该催化剂在碱性电解液中的催化性能.结果表明,热分解法制备的锰催化剂为Mn3O4.Mn3O4催化剂在碱性介质中具有较好的电催化活性;以Mn为催化剂的铝-空气电池在6 mol/L NaOH溶液中,具有较好的大电流放电性能.     

锌-空气电池催化电极的制备和研究

锌 空气电池性能稳定、比能量高、原材料来源广泛、成本低廉。合成了钙钛矿型的La0.6Ca0.4CoO3作为锌 空气电池氧气还原的催化剂,并对此催化剂作了红外光谱(IR),X射线衍射(XRD)、热重分析(TG)等结构测试。研究了催化剂合成对空气电极中氧气还原的影响。通过测定催化电极在碱性介质中的阴极极化曲线,并且组装成锌 空气电池进行放电性能测试,得出了具有最佳放电性能的催化电极组成。实验表明钙钛矿型的催化剂是一种良好的空气(氧)电极催化剂,能有效地促进阴极过程的氧气还原,提高锌 空气电池的性能,如放电容量。