基于ANSYS的热电池激活过程模拟研究

基于ANSYS对电激活热电池的激活过程进行了模拟,给出了该类热电池激活时间的模拟计算方法,并简要分析了激活过程热电池内部温度分布特性。将该类热电池激活过程分解为点火头着火、引燃纸与加热片燃烧和电解质吸热熔融三个过程,点火头着火用时通过实验获得,引燃纸和加热片燃烧用时通过测试两种材料燃速来计算,电解质吸热熔融过程则通过ANSYS模拟来获取其用时及温度分布。模拟了两款热电池的激活时间,并将其与实测值进行了对比,结果表明该模拟方法能够在一定程度上表征热电池的激活过程,对预测热电池激活时间有一定指导意义。     

热电池用电解质流动抑制剂的控制

研究了一种热电池电解质(EB)制作的新技术,并采用不同流动抑制剂(氧化镁,B)分别按照传统制作方法和新技术制备了电解质,组装了热电池实验样品.该新技术可将热电池电解质中流动抑制剂的比例最低控制在35％.通过对比试验和电池内阻特性分析,验证了热电池电解质中流动抑制剂控制研究的有效性,同时对热电池流动抑制剂材料进行了优选.     

以氯化镍作正极材料的热电池研究

以高温处理氯化镍作为热电池的正极材料制备热电池;用溶解理论解释了电池单体材料溢流现象,解决了电池的安全性问题;摸索了与之匹配的制备高比能量热电池所需电解质与负极材料,确定电解质为全锂电解质,负极为LiB合金;用浓差极化解释了氯化镍电池的电压起伏成因。所制备的氯化镍电池的单体电压比以二硫化钴为正极的电池单体电压高25%。与全锂电解质和LiB合金匹配制备的样品电池,比能量达到84Wh/kg。     

FeS_2和CoS_2正极材料的自放电性能比较

FeS_2和CoS_2是锂系热电池最常用的两种正极材料。经X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)以及热重分析(TGA)表征发现:二者具有相同的立方晶体结构,CoS_2的热分解温度比FeS_2高100℃左右。以LiB合金为负极材料、LiF-LiCl-LiBr低温共熔盐为电解质,分别采用CoS_2和FeS_2作为正极材料制备热电池,在500℃的温度下进行恒流放电实验。结果发现:在放电初期LiB/FeS_2体系的工作电压高于LiB/CoS_2体系,但在工作一段时间后被LiB/CoS_2体系反超;随着工作时间的延长,热电池可释放的电容量逐渐减少,LiB/FeS_2体系容量衰减的速率比LiB/CoS_2体系快。将热电池空载不同时间后再进行恒流放电,发现热电池实际可释放的电容量与工作时间呈现一元线性关系,以此计算出LiB/FeS_2电池和LiB/CoS_2电池的容量衰减率分别为17.7和3.92 C/min。     

熔融碳酸盐燃料电池阴极的研究进展

综述了熔融碳酸盐燃料电池 (MCFC)多孔阴极结构及其新材料的研究进展 ,介绍了多种能够有效改善阴极稳定性、延长MCFC寿命的新技术。以Li Na碳酸盐电解质代替传统的Li K体系或用碱土元素对NiO阴极进行改性 ,能够显著降低镍在电解质中的溶解性。所开发的LiCoO2 和LiFeO2 LiCoO2 NiO复合物等新型阴极材料具有与NiO相当的电化学活性而较低的溶解性。作为一种新型结构技术 ,在阴极和电解质隔膜之间或在电解质隔膜中 ,设置一层金属膜 ,能够有效阻断阴极溶解组分向阳极的扩散 ,避免电池内部短路危险 ,延长电池寿命     

YSZ单晶电解质-熔融Sn阳极直接碳燃料电池反应特性

直接碳燃料电池(direct carbon fuel cell,DCFC)能够将固体碳燃料的化学能通过电化学反应连续地转化为电能,采用熔融Sn作为阳极可望实现储能发电一体化。该文以YSZ单晶作为电解质测试熔融Sn阳极DCFC反应特性。结果表明,光滑的电解质–电极界面有利于Sn与反应界面的充分接触以及界面固体产物层SnO2的剥离,从而降低欧姆阻抗和活化阻抗。在电池模式下,随着放电时间的增加,固体产物SnO2不断积累,导致电导率下降,阻碍了氧离子输运,造成电池性能迅速下降。温度升高可有效提高熔融Sn阳极电池或直接碳燃料电池性能;900℃温度条件更为有利于碳与SnO2反应以及Sn电化学反应的进行。     

熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）本体性能

熔融碳酸盐燃料电池(MCFC:molten carbonate fuel cell)的电解质通常为Li2CO3与K2CO3或Li2CO3与Na2CO3的混合盐.在电池的工作状态下,熔融碳酸盐溶液在微孔的LiAlO2上完全浸渍.使得整个隔膜材料既导电又隔绝阴极气体.     

氧化铝作为热电池电解质流动抑制剂的应用研究

本文以热电池常用的LiSi/LiCl-KCl/FeS2体系为基础,研究了氧化铝添加剂对LiCl-KCl电解质流动性的影响,并与目前普遍作为热电池电解质流动抑制剂的MgO进行对比.研究发现,在1.5Ω,500℃放电条件下,25％Al2O3*放电时间最长且电压最高;在3.0Ω,450℃放电条件下,35％MgO放电时间最长,但25％Al2O3*电压最高;35％MgO在3.0Ω、550℃高温条件下热稳定性差,电解质流出导致单元电池短路;Al2O3和Al2 O3*在添加比例仅为25％ 时就可以达到添加50％MgO的效果,为提高热电池电解质中有效导电成分的含量提供了一种方法.     

聚合物锂离子电池

通过介绍聚合物锂离子电池的特性及基本组成 ,对比于液态锂离子电池分析了聚合物锂离子电池的不同点及优势。从介绍固体聚合物电解质电池、凝胶聚合物电解质电池及聚合物正极电池 3种聚合物电池类型的特性出发 ,分析了聚合物锂离子电池的研究现状及发展方向 ,并详细介绍了固体聚合物电解质、凝胶聚合物电解质组成及导电机理等 ,简要地介绍了聚合物正极材料的研究与开发。     

热电池激活过程开路电压数值仿真方法

探讨了一种基于ANSYS FLUENT的热电池激活过程数值仿真方法,可实现对该过程热分布和开路电压曲线的预测,搭建的仿真模型考虑了点火头、引燃条、加热片的顺序燃烧放热和电解质的吸热熔融过程,能够较为精确地表征热电池激活过程热分布特性。基于热分布仿真结果,通过加载单体电池开路电压随温度的变化曲线,实现对热电池激活过程开路电压的预测。经与实测结果比较,发现该仿真方法具有较高精度。     

绝缘子的饱和盐密及测试

通过绝缘子不同积污期的等值盐密测试,得出绝缘子的饱和盐密与一年积污期最大盐密的关系;通过不同型号绝缘子等值盐密测试,得出防污型绝缘子与普通型绝缘子积污盐密的换算关系.     

航天电连接器盐雾试验方法探讨

介绍了盐雾试验的相关概念及盐雾腐蚀机理,对航天电连接器进行了失效分析,简要地介绍了GJB150.11A-2009《军用装备实验室环境试验方法:盐雾试验》的实验室环境下的中性盐雾试验方法.     

脂肪酸在盐水溶液中的盐效应研究

以分子拓扑理论为基础 ,提出了新的拓扑指数Y ,并用Y研究了 4种脂肪酸在盐水溶液中的盐效应常数ks.研究表明 ,Y与脂肪酸在盐水溶液中的ks 有良好的线性关系 ,并给出了相关方程 .该方法计算方便 ,精确度高 ,物理意义明确     

钠离子电池用电解质钠盐的研究进展

综述近年来含氰基类钠盐、酰胺类钠盐和氟类咪唑衍生物钠盐等电解质钠盐在钠离子电池中的研究应用。分析这些电解质钠盐的结构特征,阐述钠盐因独特结构优势提升电池性能的机理,展望钠离子电池电解质中钠盐的发展趋势。     

LiPF6电解液对水的稳定性研究

锂离子蓄电池中LiPF6电解液的稳定性一直受到人们的关注.使用卡尔费休水分测量仪测量LiPF6电解液中水的浓度,研究了LiPF6与水反应的动力学特性.结果表明,在LiPF6电解液中,1个LiPF6分子能与2个H2O分子发生反应;LiPF6与水反应的速率常数随着温度的升高而迅速增大;在电解液体系中,LiBF4和LiTFSI的水解稳定性高于LiPF6.     

盐雾条件下染污绝缘子交流污闪特性

染污绝缘子表面污秽在盐雾中吸湿受潮,雾中的盐分沉积在绝缘子表面增大了其表面电导率,使得绝缘子闪络特性降低,绝缘子可能在较低电压甚至工作电压下发生闪络,威胁电网的安全稳定运行。本文对瓷、玻璃、复合三种典型绝缘子在不同盐密(SDD)和雾水电导率(?20)下的交流闪络特性进行试验研究,提出附加盐密(ASDD)的概念,分析了附加盐密与绝缘子表面盐密和雾水电导率的关系及其对交流闪络特性的影响。结果表明:随着盐密和雾水电导率的增大绝缘子交流雾闪电压均降低,且与盐密呈负幂指数关系,与雾水电导率呈线性关系。可以用附加盐密表征雾水电导率和盐密对绝缘子雾闪电压的综合影响,即附加盐密与雾水电导率和绝缘子盐密之积成正比。同时绝缘子闪络电压与绝缘子表面盐密和附加盐密之和呈负幂指数关系,绝缘子雾闪的本质是一种特殊的污秽闪络。     

盐浴炉的节能

介绍了盐浴炉节能方面的实践，提出了一系列的措施，以提高盐浴炉的热效率。     

十种节能新技术热处理盐浴炉

热处理是机械行业的“电老虎”，特别是热效率最低的盐浴炉在热处理用电量中占有相当大的比重。为了提高盐浴炉的热效率，本文介绍了热处理盐浴炉十种节能新技术。     

光传感器在绝缘子盐密测试中的应用

随着电网容量、输电电压等级的提高,特别是空气环境的进一步恶化,电网防污闪工作形势依然十分严峻。光传感器输变电设备盐密在线监测系统是一种实时、在线、科学、准确的盐密监测方法。通过传感器采集的污秽信息可以计算得出绝缘子表面的盐密值、灰密值。     

液态金属电池的研究进展

介绍了美国麻省理工学院(MIT)正在研发的液态金属电池,其三液态层体系的独特结构避免了限制传统电池寿命的微观电极退化机制,给予了液态金属电池超长的循环寿命。综述了此类电池的基本原理与优良特性、早期研究以及MIT最新研究现状,指出了影响液态金属电池性能的难题和各类电池成分存在的挑战。未来液态金属电池的研究领域充满机遇,目前锂基体系表现出很有吸引力的性能指标,代表了液态金属电池的研究发展方向。