Ni(OH)2电极交流阻抗与放电容量的关系

利用交流阻抗和恒电流充放电技术研究了Ni(OH)2电极交流阻抗与放电容量的关系.分析了球形Ni(OH)2电极极化过程的动力学和阻抗特征,并应用数理统计方法研究了镍电极的电荷转移电阻和质子扩散阻抗对电极放电容量的影响.研究表明:放电容量与不同荷电状态的电荷转移电阻和质子扩散阻抗的相关性不同,在全放电态时放电容量与上述阻抗的相关性最强,均表现为负相关,但放电容量与质子扩散阻抗的相位角正相关.     

磷酸铁锂电池循环过程中电化学交流阻抗研究

研究了商品化磷酸铁锂电池不同倍率循环过程中的电化学交流阻抗谱,分析了电池体系中各部分阻抗随循环次数的变化规律,并对不同循环次数的正负极片表面形貌进行了表征分析。实验表明在较高倍率下电池容量衰减较快,其影响因素主要是石墨负极结构的破坏,与之相对应的是在交流阻抗谱上中低频区新出现的一段圆弧,说明交流阻抗谱的变化与电池性能劣化状态具有相关性。结果表明可以通过电化学交流阻抗谱的特征变化来判断电池的容量劣化状态,为电池的分级筛选和建立梯次利用电池快速评价系统提供了理论依据和技术支持。     

PANI/AC复合材料电容器的交流阻抗分析

以活性炭和苯胺为原料,原位聚合法制备了聚苯胺/活性炭复合材料(PANI/AC).采用交流阻抗测试分析比较了PANI/AC复合材料和活性炭两电极体系电容器在6 mol/L KOH电解液中的电容性能.利用交流阻抗谱图计算电容器的比容量,PANI/AC低频区比容量为401.47 F/g,比AC比容量194.64 F/g提高了2.06倍.100 kHz～0.01 Hz频率范围内两类电容器的阻抗谱图均出现倾角为45°的直线段,其相位角均小于理想电容器的90°,分别为68.14°和80.55°,由于不同电压下PANI氧化态的转变,PANI/AC电极电荷转移阻抗随开路电压增大逐渐减小.     

基于时频分析的锂离子电池阻抗计算方法

将小波理论应用到电池阻抗的计算中,利用50 s的放电电流,计算出电池在0.031 6~794.328 2 Hz频率的阻抗,同时研究放电电流对结果的影响。在较小的放电电流下,计算得到的电池阻抗低频部分有很好的精度,而高频会受到信噪比的影响;增大放电电流会提升信噪比,可提高中高频阻抗部分的精度,但是由于电池内部的非线性,会导致低频部分阻抗有偏差。以中高频阻抗为研究对象,发现电池处于相同荷电态(SOC)和温度下,中高频段阻抗基本不受输出电流大小的影响。通过对电池进行700次的循环实验,发现电池中高频部分的阻抗与电池健康状态(SOH)有一定的对应关系。     

含有理想变压器的电阻性电路本质安全性能分析

对于含有理想变压器的电阻性电路,由于存在阻抗变换特性,一次侧和二次侧的本安性能需要在不同电压等级下进行评判.在放电电流线性衰减模型和最小点燃曲线的基础上,分析了变压器阻抗变换特性对电阻性电路本安性能的影响,得出理想变压器电压高压测点燃危险性高的结论.最后通过火花试验指出放电能量服从正态分布,并从放电能量角度验证了上述结...     

贮氢负极的电化学交流阻抗特性研究

通过试验测得金属氢化物电极的电化学交流阻抗谱（ＥＩＳ），经过分析得到该电极的等效电路图。为了分析电极在不同状态下的阻抗及不同种类电极的阻抗，ＥＩＳ被用于其分析：（１）不同带电态的电极；（２）不同集流体电极；（３）不同化成态的电极。试验结果表明：（１）随放电深度的增加，电荷传递阻抗Ｒ７有先减小后增大的趋势，温伯格阻抗对应电导逐渐减小；对此进行了理论分析；（２）泡沫镍在电极中起到的集流作用不一定明显优于冲孔镍带，但可能由于镍的电催化作用，能减小电极反应的电子转移步骤阻抗；（３）以充放电方式的电化学化成主要是减小电荷转移阻抗，而对温伯格阻抗无明显影响。     

Li/SOCl2电池的交流阻抗研究

用交流阻抗方法研究了Li/SOCl2电池贮存过程中和放电前后锂电极、碳电极和电池的阻抗变化。结果表明,在开路电位下,随贮存时间的增加,锂电极阻抗逐渐增大,约9 d后达到基本稳定,碳电极阻抗大致不变;放电前,锂电极的阻抗约为碳电极的5倍,直接影响着放电性能;贮存12 d的电池以3 mA放电后,锂电极的膜电阻由放电前的413.8Ω减小到5.2Ω,而碳电极的阻抗增大了约1个数量级;放电过程中碳电极阻抗逐渐增大,最终阻止了电池的放电输出。     

AB5型贮氢合金电极充放电过程研究

利用排水集气法、交流阻抗测试技术、充放电曲线研究了AB5贮氢合金电极的充放电过程。结果表明:在实验选择的充放制度下,充电倍率对贮氢电极的充电电位、充电效率及放电倍率对放电性能有明显的影响;在放电过程中,贮氢电极表面电化学反应阻抗随放电深度增加而减小,当放电深度大于80%时电化学反应阻抗又增大。     

锂离子蓄电池碳负极嵌锂过程的研究

用交流阻抗法对ＰＡＮ基碳纤维、石油焦、沥青焦、针状焦进行了嵌锂过程的研究。ＰＡＮ基碳纤维的阻抗图谱由高频区ＳＥＩ膜容抗半圆、中频区电化学反应容抗半圆、低频区垂直线组成,低频部分为典型的固相有限扩散有效层效应。焦碳电极的阻抗图谱与ＰＡＮ基碳纤维相似,只是低频部分为４５°斜线,具有半无限扩散特征,表明嵌锂过程是由固相扩散和电化学步骤混合控制。石油焦随准稳态电位（开路电位）的升高,Ｒｃｔ值、Ｗａｒｂｕｒｇ 系数σ、固相扩散系数Ｄ均增大,反映了高电位下的电化学极化增加,扩散极化也增大了,嵌锂反应难以进行,嵌锂量减少。石油焦和沥青焦在不同循环次数的Ｒｆ、Ｃｆ、Ｃｄ、Ｒｃｔ、σ的变化说明了电极性能不变,阻抗图谱基本不变。若Ｒｆ、Ｒｃｔ、σ增大,则放电容量衰减,碳的内部结构发生了变化     

用交流阻抗法剖析锌-锰干电池正极中固体NH_4Cl的作用

本文为交流阻抗技术在化学电源中应用实例之一,文中以Zn-MnO_2干电池为对象,研究当正极MnO_2中外加固体NH_4Cl含量不同时,电池阻抗的变化规律,并通过测量单极阻抗,进一步分析电池阻抗变化的原因;测量在不同放电制度下进行;实验结果突出表明了固体NH_4Cl在放电后期调节电解液pH值的重要作用,并得出随放电制度不同,固体NH_4Cl用量有一最佳值的看法;阻抗分析所得结论和实际放电结果符合良好。     

车用三元锂离子动力电池内阻特性分析

电池内阻特性影响电池的输出功率,是电池状态估计与管理需要重点关注的参数之一。对某款车用三元锂离子动力电池的内阻特性进行了系统的分析,分别研究了SOC、温度和放电倍率对放电内阻的影响,并基于电池内部电化学工作过程,提出了描述电池放电内阻随放电倍率变化的公式。     

聚合物锂离子电池正极导电剂最佳含量测定

对锂离子电池交流阻抗谱测定表明,锂离子电池正极在充放电循环过程中其电化学反应阻抗的变化值与电极中导电剂含量有一定的相关性。介绍了根据这一相关性得到一种新的确定锂离子电池正极中导电剂最佳含量的方法。     

MH-Ni电池充放电过程中交流阻抗谱的研究

利用交流阻抗法,对MHNi电池循环过程进行了跟踪研究,通过对交流阻抗谱的拟合解析,发现在循环过程中,电池多孔电极容抗效应CPE经历了先增大后减小的过程;欧姆阻抗在前150周期内变化不大,150周期以后显著增大。分析了这种现象产生的原因,认为电池充放电过程中正负极材料膨胀,挤压隔膜,逐渐使隔膜中的电解液减少,同时正负极材料的膨胀也导致了活性物质的粉化,造成其与导电基体间的接触电阻加大。为如何提高电池的寿命提供了实验依据     

基于MSP 430单片机的便携式电池内阻测试仪

以嵌入式超低功耗微处理器MSP 430为核心,研制一种实用的低功耗便携式内阻测试仪.提出了采用基于锁相放大原理的交流注入法测量电池内阻,并阐述了其工作原理,详细分析了系统的软硬件结构.测试结果表明,该仪器能较好地满足镍氢电池和锂离子电池的内阻测试要求.     

基于LabVIEW的铅酸蓄电池阻抗参数辨识系统研究

基于LabVIEW对铅酸蓄电池的阻抗参数辨识系统进行了研究,在对铅酸蓄电池阻抗进行全面分析的基础上,提出了系统设计的总体方案以及软件和硬件的具体设计;同时提出了由虚拟仪器实现变频交流恒流源的方法,实现了铅酸蓄电池阻抗参数的在线实时辨识,具有重要的实际意义和推广价值.     

MH-Ni蓄电池正负极阻抗分布的电化学研究

应用电流阶越法、线性电位扫描法及电化学交流阻抗法分析了MH-Ni蓄电池正负极的阻抗分布,考察了电极阻抗在放电过程中的变化,对比了正负极的各个阻抗参数,讨论了上述三种电化学方法在电极体系阻抗分析中的优点及缺陷。测试结果表明,在放电初期,负极的欧姆阻抗和电化学阻抗远大于正极,是电池欧姆阻抗的主要组成部分。随着放电程度的加深,负极的阻抗减小,正极的欧姆阻抗与电化学阻抗不断增大,最终接近或超过负极。正极的浓差极化远大于负极,且随放电深度的增大显著增加,是影响电池性能的主要因素。通过成品电极的阻抗分析为提高电池各项性能提供了有效途径。     

精确测量蓄电池内阻方法的研究

蓄电池作为电源系统停电时的备用电源,已广泛应用于工业生产,以及交通、通信等行业。蓄电池状态的重要标志之一就是它的内阻。因此实现蓄电池内阻的在线实时监测,将有重要的实际意义。本文提出了基于鉴相处理技术的方法,介绍了该测量方法的原理,同时提供了检测蓄电池的交流恒流源的设计思想。     

基于谐波阻抗测量在线估测蓄电池荷电状态

现行内阻法估测蓄电池荷电状态时,需要对被测蓄电池实施大电流放电操作以测量其欧姆内阻,在线检测时可能对用电负载造成安全隐患。针对这一问题,提出一种基于谐波阻抗测量技术在线估测蓄电池荷电状态的方法：对被测蓄电池实施周期性的小电流放电操作,测量放电过程中的放电电流与蓄电池端电压,经傅里叶分析计算出蓄电池的谐波阻抗,对谐波阻抗数据进行数值拟合得到蓄电池的欧姆内阻,最终实现对蓄电池荷电状态的在线估测,从而避免现行方法所需要的大电流放电操作。     

基于LabWindows/CVI的锂离子电池内阻测试系统设计

设计出了一套基于虚拟仪器的锂离子电池内阻测试系统,采用直流内阻谱和交流内阻谱法进行了测试,更加全面地反应了锂离子电池内阻情况。通过RS232通讯协议控制程控电源和电子负载,使其满足测试条件,同时用USB数据采集器实时将原始数据采集,得出测试结果。设计中运用了Lab Windows/CVI开发环境,由于其提供了丰富的接口函数,使得软件开发周期大大缩短。