差示扫描量热法测定热电池材料中的微量水分

介绍了利用差示扫描量热法 (DSC)测定电池材料中微量水分的新方法 ,它是基于在适当条件下 ,测定蒸馏水及材料中水分的蒸发热 ,从而间接测定材料的含水量。用该方法测出的 4种材料的含水量 ,其标准偏差范围为 0 .0 2 %～0 .0 8% ,实验证明 ,材料的DSC曲线上的热峰是由水蒸发引起。该方法与常规的卡尔费休法和质量法等相比 ,具有准确、快速和样品量少等特点 ,更加适用于易吸潮材料中水分的测定     

使用差示扫描量热法改进模压工艺

提高电气/电子绝缘零件(例如绝缘连接件、电位计外壳和开关构件)模压效率的关键是在不损害零件性能前提下尽量减少模压周期时间。化合物的模压进度越快每班生产的零件越多,因而每个零件的成本也将越低。在热固性零件模压过程中(例如:在文中作为例子的邻苯二甲酸二丙烯酯树脂为基的模压零件)模压周期的长短,很大程度上取决于材料固化速度的大小,即材料经受聚合作用和变成热固性固体的速度的大小。模压工作者所说的“固化”了的零件,通常指的是零件具有足够的物理机械强度,使用顶针(ejector Pints)脱膜时不会发生变形。     

差示扫描量热法(DSC)鉴别细菌的研究

本研究初步建立了用差示扫描量热法鉴别细菌的技术。用0℃～550℃的DSC指纹图,对8株(5类)细菌进行了鉴别,获得了满意的效果,为微生物分析提供了一种新的、快速的、自动的手段。     

差示扫描量热法测定铅膏中添加剂含量的试验研究

本文提出了一种应用差示扫描量热仪测定铅蓄电池铅膏中复合添加剂含量的方法。研究结果表明,铅膏的DSC曲线在490~570℃温度范围内的放热峰与添加剂的热效应相呼应,由此放热峰面积计算得出的每克铅膏样品放热量与其中添加剂含量呈正比关系,得到单位样品放热量y和添加剂含量x关系的线性方程:y=43.609x-11.705,相关系数r=0.992 1。由此可通过极板铅膏的DSC曲线上相应的放热峰来计算极板中添加剂的含量。     

α-LiAlO2水合作用对MCFC隔膜性能的影响

以水为溶剂并采用水溶性粘结剂(聚乙烯醇,PVA)和"-LiAlO2粉料等制备了熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)水溶性隔膜(PVA隔膜)。在制备中,α-LiAlO2粉料的水合作用生成水合物$-LiAlO2·nH2O,这与粉料粒度、水合作用温度和时间等因素有关。粉料的水合作用导致PVA隔膜的孔隙率和热失重均比PVB(聚乙烯醇缩丁醛)隔膜的高;但前者的最大孔径却比后者的小。在反应气压为0.9MPa,反应气体利用率为20%,分别在300mA·cm-2和428.57mA·cm-2下放电时,PVA隔膜电池输出电压分别为0.849V和0.739V;输出比功率分别为254.7mW·cm-2和316.7mW·cm-2,高于PVB隔膜电池性能。在10次启动中,电池性能表现为下降-回升-稳定的变化。这可能是PVA隔膜高温失水导致隔膜电导变化所致。     

差示扫描量热计(DSC)在绝缘材料研究中的应用

差示扫描量热计(DSC)是在差示热分析(DTA)的基础上发展而来的。由于它采用了热补偿技术,克服了DTA在反应过程中样品的实际温度与所控制的温度不一致,以及一定的温度差△Τ在不同的温区对应不用的放(吸)热量这两个主要缺点,提高了仪器的灵敏度和分辨率,适用于进行定量测试分析。这种仪器在材料研究中得到了广泛的应用。特别是在绝缘材料的热性能的分析研究中,日益显示出其重要性。下面简要地介绍DSC在绝缘材料研究中的应用。     

α-LiAlO2水合作用对MCFC隔膜性能的影响

以水为溶剂并采用水溶性粘结剂(聚乙烯醇,PVA)和α-LiAlO2粉料等制备了熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)水溶性隔膜(PVA隔膜).在制备中,α-LiAlO2粉料的水合作用生成水合物α-LiAlO2·nH2O,这与粉料粒度、水合作用温度和时间等因素有关.粉料的水合作用导致PVA隔膜的孔隙率和热失重均比PVB(聚乙烯醇缩丁醛)隔膜的高;但前者的最大孔径却比后者的小.在反应气压为0.9MPa,反应气体利用率为20%,分别在300 mA·cm-2和428.57 mA·cm-2下放电时,PVA隔膜电池输出电压分别为0.849 V和0.739 V;输出比功率分别为254.7 mW·cm-2和316.7 mW·cm-2,高于PVB隔膜电池性能.在10次启动中,电池性能表现为下降-回升-稳定的变化.这可能是PVA隔膜高温失水导致隔膜电导变化所致.     

影响热电池用矿物二硫化铁热稳定性的因素

研究了热电池正极材料常用的矿物二硫化铁粉末的特性。通过扫描电子显微镜法(SEM,Scanning Electron Microscope)形貌观察、等离子体能谱分析方法(ICP,Inductively Coupled Plasma)杂质成分分析、粒度分布测试、X射线衍射法(XRD,X-ray Diffraction)物相分析、热重分析法(TGA,Thermo Gravimetric Analysis)等分析测试手段,分别从矿物二硫化铁粉末中的杂质、粒度分布、以及矿源产地等几个方面出发,讨论了影响矿物二硫化铁粉末热稳定性的因素。结果得出影响矿物二硫化铁热稳定性的主要因素是可在酸中溶解的杂质;粒度分布对矿物二硫化铁粉末热稳定性的影响较小,是次要因素;不同矿源的二硫化铁矿石粉末并不能显著影响矿物二硫化铁的热稳定性,为次要因素。经酸液洗涤、纯化处理工艺后,矿物二硫化铁的热稳定性几乎提高了85℃,换言之,用该种工艺材料生产的热电池的工作温度区间拓宽了85℃,能有效地提高热电池的性能。     

锂离子蓄电池热稳定性的机理

研究了18650型锂离子蓄电池及其组分的热稳定性。热箱实验证明LiMn2O4组装的电池,比LiCoO2和包埋-LiNiO2组装的电池安全性好。通过X射线衍射光谱法(XRD)和差示扫描量热法(DSC)进一步确定在升温过程中正极/负极材料的热量释放过程和差异。结果表明,LiCoO2和包埋-LiNiO2组装的电池热失控主要是由正极的分解及其和电解液反应的放热造成;而LiMn2O4电池爆炸的主要原因是高温下石墨嵌锂和金属锂沉积与聚偏氟乙烯(PVDF)、电解液之间的反应。     

光纤复合架空地线(OPGW)热稳定计算分析

介绍了架空地线复合光缆(OPGW)热稳定计算中需要考虑的问题，包括OPGW的允许短路电流，短路时间的选取和OPGW实际电流的计算方法，并提出了解决热稳定的措施。     

热历史过程对XLPE电缆热历史温度的影响研究

文中采用差式量热扫描(DSC)法对实际服役的交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘的热历史过程进行研究,发现不同XLPE试样的DSC一次升温曲线存在着明显差异,具体表现为不同试样热历史峰的位置、大小及形状存在着较大差异,甚至有些试样观察不到热历史峰。为了研究上述差异产生的原因,对不同温度不同热老化时间的XLPE试样进行了DSC测试,当XLPE电缆绝缘所经历的热历史温度高于熔融温度时,DSC一次升温曲线上不会有热历史峰出现,此时DSC曲线的变化主要由热氧降解对XLPE晶体结构的破坏所引发。当XLPE电缆绝缘所经历的热历史温度低于熔融温度时,在DSC一次升温曲线上就会观察到热历史峰,XLPE电缆绝缘处于该热历史温度的时间越长,则热历史峰的面积越大,热历史峰的峰值温度越高,甚至有可能高于实际的热历史温度。     

动力锂离子电池撞击过程中热稳定性研究

针对动力电池在使用过程中所遇到的最危险的汽车事故(汽车碰撞)进行了模拟,即模拟了电池的内部短路,以便获得在汽车碰撞过程中,影响动力锂离子电池热稳性的主要因素.实验结果表明,电池荷电状态、充电电压(或开路电压、放电电压)越高,电池的热稳定性越差;环境温度越高,电池的热稳定性越差;电池的容量越高,电池的热稳定性越差;电池长...     

商业化锂离子电池的热稳定性研究

采用加速量热仪(ARC)研究了商业化锂离子电池(LiCoO/石墨)的热稳定特性,主要考察了开路电压、循环次数以及容量对电池的热稳定性影响.ARC测试结果表明,当电池开路电压由3.8 V增至4.4 V时,电池的起始放热反应温度由100℃降低到73℃,并且在同一温度下,电池的自加热速率随电压的升高而增大;在相同条件下,电池的起始放热反应温度几乎不受循环次数(0～400次)及容量大小(710 mAh和780 mAh)的影响.但是,随着循环次数的增加和电池容量的增大,电池的自加热速率增大.另外,为进一步了解电池内部热量来源,分别对充电到4.2 V完整的正负极片进行了热分析.实验结果表明,负极在60℃左右开始放热,而正极在110℃左右开始热分解,但由于正极热分解释放出大量氧气致使电池内压迅速增大,并最终导致电池热失控.     

感应加热用传导冷却YBCO高温超导磁体的热稳定性实验研究

与传统的高频交流感应加热技术相比,高温超导直流感应加热技术能够大幅度提升低电阻率、非铁磁性金属材料的透热处理加工效率。在高温超导感应加热系统中,超导磁体的热稳定性是保证系统安全稳定运行的关键。本文对传导冷却YBCO高温超导磁体进行通流实验,通过布置在磁体不同位置的多个温度传感器来监测各部分的温度情况,以温度能否在安全范围内趋于平稳作为判定条件研究超导磁体的热稳定性。同时,本文还研究了磁体载流的幅值与上升速率对磁体温升的影响。结果表明,高温超导磁体在传导冷却条件下,其长期安全稳定运行电流值的安全裕度因子选择通常比浸泡冷却式磁体略低,对于运行的实验磁体,安全裕度因子可取为0.65;传导冷却磁体远端导热性能差,可通过增加导冷点以及改善传热的方式来弥补冷却不均的缺陷;在磁体能够稳定运行的一定范围内,电流不同的上升速率对最终温升无明显影响。本文的研究成果将为今后大型传导冷却超导磁体的热稳定性分析与安全运行提供有价值的参考。     

锂离子电池有机电解液热稳定性研究

从有机电解液自身热稳定性以及电极／有机电解液相互作用的热稳定性两个方面综述了锂离子电池有机电解液的热稳定性;认为,正极／有机电解液的反应对锂离子电池安全性的影响是最主要因素。并分别从抑制LiPF6分解、使用不燃或阻燃溶剂阐述了改善有机电解液热稳定性的方法。     

锂离子电池用钴系正极材料热稳定性研究

采用加速量热仪(ARC)研究了锂离子电池用钴系正极材料的热稳定特性,初步探讨了改性后的钴系正极材料的热行为,考察了粒径、元素掺杂以及与其他正极材料混合使用对材料热稳定性的影响。ARC测试结果表明,大粒径、掺杂合适的金属元素和多组分按一定的比例混合都能在一定程度上改善钴系正极材料的热稳定性能,结合完整电池的ARC测试结果可以知道正极材料在200℃之后的放热量对导致电池爆炸的影响不大。     

锂离子电池热稳定性的快速评测方法研究

基于加速绝热量热仪(ARC)的工作模式及测试原理,开发了以恒功率加热模式对锂离子电池热稳定性测评的方法。对两种电池样本在ARC常规模式和恒功率模式下进行对比测试,发现恒功率模式可得到与ARC常规模式同等的测评效果。与ARC常规模式相比,恒功率模式不会发生电池被过度加热而导致自放热起始温度偏高的现象,而且测试时间大大缩短,可有效缩短电池热稳定性的测评周期。