高温加速贮存对热电池性能的影响

研究了高温加速贮存对热电池性能的影响,结果表明,高温贮存加快了锂合金负极与水的反应,造成电池的工作时间缩短;高温贮存加速了活性铁粉的氧化,导致电池的激活时间增大。     

锆粉加热纸性能表征方法研究

表征了热电池用Zr-BaCrO4加热纸(锆粉加热纸)的特性.通过使用煤炭、电力和石化等行业广泛应用的SUNDY SDACM3000量热仪,在氧弹内充入1.5 MPa的高纯氩气作为测试保护气氛,可以准确地测定Zr-BaCrO4加热纸的热值.在氩气保护下,使用RSY燃烧速度测试仪,并引入统计分析方法LCR10LCR50和LCR90(线燃烧速度,Linear Combustion Rate,简写为LCR)后,有效地表征了Zr-BaCrO4加热纸的线燃烧速度.热值和线燃烧速度测试结果的准确性和重现性良好.Zr-BaCrO4加热纸燃烧特性的精确表征有助于电池质量的控制,并为电池的数字化设计提供有效参数.     

高温加速贮存对锂硼合金、锂硅合金电池的影响

研究了高温加速贮存对锂硼合金、锂硅合金热电池性能的影响。结果表明,高温贮存加速了锂合金负极与水的反应和活性铁粉的氧化,造成了锂硅合金热电池工作时间衰减和热电池的峰值电压降低。     

热电池加热粉中钾含量的测定

采用空气-乙炔(AIR-C2H2)火焰原子吸收光谱法对热电池加热粉中钾K的含量进行测定。介绍了K的最佳测定条件。同时对样品的处理条件和测定中的干扰因素在综合分析的基础上提出了有效的测定方案。该测定方法灵敏度好,准确度与精确度均能满足热电池研制工作的要求。测定出的样品K含量相对标准偏差均小于1.0%(测定次数n=10)。标准加入回收率均在97%～102%(n=5)范围内。测定结果表明,运用AIR-C2H2火焰原子吸收光谱法进行热电池加热粉中K含量的测定,适用于热电池加热粉中K含量的控制。     

锆粉加热纸燃烧机理研究

研究了热电池用Zr-BaCrO4加热纸(锆粉加热纸)的燃烧机理.X射线衍射光谱法(XRD)物相分析表明,在Zr-BaCrO4加热纸中,若Zr粉量不足,则燃烧后物相成分为BaZrO3和CrO;若Zr粉过量,物相成分还包括Zr2O.在Zr粉量不足的加热纸中,燃烧包含Zr和BaCrO4发生氧化还原反应生成BaZrO3和CrO,及BaCrO4分解的两个反应;在Zr粉过量的加热纸中,燃烧包含Zr和BaCrO4发生氧化还原反应生成BaZrO3和CrO,及产物为BaO,CrO和Zr2O的另一个氧化还原反应.计算得Zr粉过量时加热纸燃烧产物中Zr2O的标准焓变值△fHθZr2O(s)约在-1 290～-1 296kJ/mol范围;经热重-差热分析(TG/DSC)、理论计算及加热纸灰烬于1 200℃氧化后的物相分析都证实其热稳定性高于1 200℃.Zr-BaCrO4加热纸燃烧机理的确定有助于精确设计加热纸成分、控制电池输入热量、提高电池质量及安全性,并为电池的数字化设计提供有效参数.     

基于电容的锂电池低温放电自加热方法

针对锂离子电池在低温下性能衰退及安全性下降的问题,提出了一种基于电容的低温锂离子电池放电自加热方法,通过MOSFET的导通与关断,使一组电池轮流对电容进行充电,电流在流过电池内阻时产生焦耳热,实现了电池的内部循环加热。在频率较低的条件下用电容和电感串联,限制了峰值电流的同时也保证了电流有效值,从而提高了加热的稳定性。通过仿真对比,分析了加热系统的线路损耗、开关性能和加热效率,并通过实验证实了所提方案的可行性。     

高磁通密度铁粉芯的研发进展

综合评述了国外高磁通密度铁粉芯的性能,介绍了几种材料的制备技术,包括MgO绝缘膜及其铁粉芯的制备,耐高温树脂绝缘膜包覆铁粉芯的制备、Sr-B-P-O磷酸盐绝缘膜及其铁粉芯的制备,以及高密度成型的加热模腔润滑技术等.     

高性能铁粉芯的应用动态

比较了各种软磁材料的磁通密度、工作频率及应用领域.介绍了高性能铁粉芯材料在直流电刷电机转子磁心和共轨式柴油机喷嘴电磁阀磁心上的应用动态.     

热激活电池正极粉中含钙量的测定

研究与应用氧化亚氮－乙炔火焰原子吸收光谱法分析测定热激活电池正极粉中的含钙量。分析了影响测试结果的各种因素。该方法具有很好的灵敏度、干扰少、重现性好、准确度、精确度均能满足热激活电池研制工作的要求。测定样品含钙量相对标准偏差均小于1．0％。加入标准回收率为97％～102％。适用于热电池正极粉中含钙量的控制分析和样品系统分析。     

长寿命热电池保温材料的研究

对用于长寿命热电池的气相SiO_2复合保温材料进行了详细研究。所研制的保温材料在500 ℃,密度为0.265 g/cm3时,导热系数为0.062 9 W/m·k(热线法);测试温度上升曲线的实验表明性能接近美国同类材料Min-K的水平。研究表明,这种材料最主要的影响因素是材料密度和制备工艺。     

电池锌粉中微量铜铁含量的测定

主要简述运用空气 乙炔火焰原子吸收光谱法进行电池锌粉中微量铜铁含量的测定。介绍了铜铁最佳测定条件及呈良好线性范围的浓度,并对样品的测定条件和干扰因素进行了综合考虑。该方法具有灵敏度高、重现性好、步骤简单、操作容易掌握等特点,同时对干扰及方法的准确度和精确度也作了研究。样品微量铜铁含量的分析测定其相对标准偏差均小于1.0%(分析数据n=10);标准加入回收率均在97.0%～103.0%(分析数据n=6范围内)。实验结果表明:运用空气 乙炔火焰原子吸收光谱法测定电池锌粉中微量铜铁含量,达到了实验室分析质量控制的要求,适用于电池锌粉中微量铜铁含量的控制分析。     

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.     

锂合金热电池内阻

热电池的内阻大小直接影响着电池的负载能力。热电池的内阻越小,其负载能力越强。依据热电池的具体特点,从它的内部结构、单体电池的厚度、正负极材料、工作温度等几个方面,研究影响热电池内阻的因素。     

黄铁矿薄膜电极在热电池中的应用

在不锈钢片上电镀一层铁膜,再把镀铁薄膜与S密封于石英玻璃管中并在400℃温度下进行热处理使Fe薄膜转化为硫化铁薄膜,应用X射线衍射(XRD)仪分析证明转化膜为黄铁矿结构,能谱仪测试得到样品S/Fe的比率为2.0。并把样品组成单体热电池,此热电池可以在500～750mA/cm2电流密度范围内进行单体电池放电,放电容量达147.0mAh/(cm2·mm)以上。     

基于相变材料的方形动力电池散热模拟研究

首先对电池的产热方式进行了分析,然后根据相变问题求解焓法模型以及相关热传导理论,建立了基于相变材料的方形单体电池散热三维热模型。在此模型基础上结合方形电池表面的外形结构,分析了不同相变材料结合方式,不同相变材料用量以及不同表面换热系数对电池工作温度的影响。研究表明:在电池四周包裹相变材料比只在两侧结合的方式具有更好的降温能力,但是两侧结合具有更小的温差;相变材料厚度3 mm或对流换热系数达到21 W/(m~2·K)时,可以使电池的工作温度始终低于50℃,但是继续增大数值取得的效果不明显。     

热电池热模型的研究

从热电池的基本工作原理出发,研究了热电池放电过程中热量的产生、传递、散失变化特征.并通过计算机软件,将电池模型进行网格划分,依据热量平衡原理,建立电池的热传导方程,利用"有限元法"动态模拟电池放电热过程特征与规律.并通过对电池表面以及内部温度测量进行比较分析,证明了该热模型能够正确地模拟电池放电过程的温度变化.     

某热电池组件击发器开口销的研究

当热电池组件要求在空中分离时激活,依靠系统的降落伞伞绳绷直的拉力释放给击发器时,击发器撞击热电池,热电池开始工作。击发器是热电池重要的组成部份,主要作用是将拉力转换为可以激发火工品的撞击力,从而激活热电池进入工作状态。要求开口销必须在150~300 N范围内可靠解保击发器。主要通过对其开口销拉脱力影响因素的研究,设计开口销在拉力范围内可靠工作。     

不同循环周期锂离子动力电池热失控特性分析

热失控作为锂离子电池的失效方式之一,对研究动力电池的热安全性具有至关重要的作用。以26 Ah软包型锂离子动力电池为研究对象,结合混合动力脉冲能力特性(HPPC)测试和交流阻抗测试两种方法,利用扩展加速量热仪(EV+ARC)来研究不同循环周期下动力电池的电化学行为和热失控行为,并进一步考察电池的热稳定性和安全性。结果表明,电池经过常温下1 000周循环后容量下降至83%,直流内阻随循环次数增加而增大。从热失控曲线来看,随着循环次数的增加,电池自产热温度呈现总体下降,说明不断循环老化的电池SEI膜热稳定性逐渐变差。交流阻抗谱显示,SEI膜与电解液的阻抗随着循环次数增加而增大,说明SEI膜与电解液结构和成分随着循环周期的变化是影响其热稳定性的关键因素。