锂离子电池内隔膜褶皱的原因及消除

在锂离子电池制造过程中,电芯注入电解液时,隔膜局部区域出现褶皱并在隔膜和极片间残留有气泡是一个常见的现象.隔膜上的褶皱和隔膜/极片间界面的缺陷会造成电池内阻分布不均匀,内阻低的地方电池循环过程中可能会局部过充或过放,进而影响电池的一致性及循环性能.针对这一现象,对不同种类的隔膜进行了研究,发现溶剂碳酸二甲酯(DMC)在流动浸润隔膜过程中,各种隔膜均会产生褶皱,且褶皱间距随隔膜厚度的增加略有增大.通过对DMC流动浸润隔膜的前端进行分析,发现隔膜产生褶皱主要有两个原因:DMC局部浸润隔膜过程中,毛细作用导致隔膜在液体流动前端出现隆起,在隔膜和极片间出现间隙.同时,DMC扩散到隔膜和极片的内部孔隙所排出的气体在极片/隔膜界面处积累形成气泡,导致隔膜出现局部的变形和皱褶.为解决上述问题,本文提出在电池加工过程中把涂布有聚偏氟乙烯(PVDF)的复合隔膜与正负极片热压黏合,粘合力抵消DMC浸润隔膜时所产生的毛细作用,能够减少或完全消除隔膜的褶皱.实验表明,当隔膜和正极极片热压后的剥离强度小于10 mN/cm时,黏结力尚不足以完全平衡毛细作用,隔膜仍会出现局部的皱缩,但褶皱数量明显减少.当剥离强度大于15 mN/cm时,隔膜的褶皱现象才被完全消除,说明提高隔膜与极片间的黏结强度,是一个解决隔膜/极片界面处缺陷的有效方法,隔膜褶皱等宏观缺陷的消除也有利于提高锂离子电池的一致性及循环稳定性,具有明确的实际应用价值.     

液-液混合过程中混合器的研究进展

混合器是一种应用于物料混合过程的重要工具,具有适用范围广、混合均匀、成本较低等优点.混合元件的结构、微通道以及外加动力对混合效果具有重要的影响作用,已经得到了国内外学者的研究与关注.介绍混合器在液-液混合中的应用.首先,根据是否含有活动元件将混合器分为动态混合器和静态混合器,微混合器分为被动式微混合器和主动式微混合器;然后,分析不同类型混合器的混合效果以及适用范围,阐述当前技术存在的优势与不足;最后,提出了高效化、连续化、节能化是未来混合器的发展方向.     

海上L油田弱凝胶驱后吸液剖面分析及治理

海上L油田开展弱凝胶驱以来,取得了较好的经济效益.弱凝胶驱结束后,油田含水快速回升,开发效果明显变差,水驱前缘通过优势渗流通道快速突破到生产井,注采比大幅提升[1-7].为了进一步提高L油田化学驱后的开发效果,开展地层吸液剖面分析,并提出中低渗透层降压解堵综合治理方案.通过注入井测试资料分析认为,厚层顶部吸水量持续增大,吸水厚度逐渐减小、向顶部集中,中低渗层吸液量少,层间剖面返转较明显,剖面变化复杂.针对厚油层提出优势渗流通道封堵技术,采用微米网状凝胶封堵厚层顶部高渗条带,封堵后水驱压差增大150％～400％,封堵效果较好;中低渗层采用化学解堵技术,堵塞物降黏率达92％,中低渗岩心吸液比例提高13.5％.     

表面改性碳纳米管的制备与性能研究

分别采用丙烯酸法和偶联剂法对碳纳米管(CNTs)进行表面改性,并研究不同方法改性CNTs对丁腈橡胶(NBR)性能的影响。结果表明:与偶联剂法改性CNTs相比,丙烯酸法改性CNTs对NBR的补强作用更好;经工艺处理丙烯酸法改性CNTs与橡胶基体的结合能力及在橡胶基体内的分散性更佳,补强效果最好,有效提高了NBR胶料的拉伸强度、撕裂强度、导热系数和耐磨性能。采用高速搅拌处理并结合丙烯酸法进行CNTs改性的方法可行且改性效果良好。     

吸油烟机在高管道阻力下的性能模拟研究

为解决吸油烟机在高管道阻力的情况下,基于FLUENT稳态算法计算无法收敛且模拟值与实际值误差较大的问题,提出了在仿真模型出口域建立减压筒模型,通过调节减压筒出口处面积来施加管道阻力,重点研究了吸油烟机在高管道阻力下气动性能、噪声和吸烟效果的模拟数据与实测数据的差异.研究结果表明,仿真模型的优化对吸油烟机在高管道阻力下的性能仿真数据具有很大的修正性,气动性能模拟误差值能保持在7％以内,噪声模拟误差值在10％左右,吸烟效果模拟与实际测试有较高的匹配度.研究结果对吸油烟机仿真平台的搭建及性能优化提升具有指导意义.     

柔性直流配电网的N-1安全域

为完整刻画柔性直流配电网在满足N-1安全准则前提下的最大允许运行范围,提出了柔性直流配电网的N-1安全域模型与解析化求解方法.首先讨论了柔性直流配电网的典型接线模式与N-1事件前后的稳态特性;在此基础上建立了柔性直流配电网的N-1安全域模型,分析了其与交流配电网安全域模型的区别及其能适用于柔性直流配电网的原因;然后通过DistFlow支路潮流线性化并配合下垂节点的处理,实现了模型的解析化求解;最后通过算例验证了模型与求解方法的有效性.结果 表明:所提模型与求解方法可用于获得柔性直流配电网在主从控制、电压裕度控制、下垂控制下的安全域解析表达式;不同控制策略下安全域大小的规律是电压裕度控制下小于主从控制下,下垂控制下小于等于主从控制下.     

塑料增韧增强技术现状分析及发展趋势

主要介绍了塑料增韧增强的技术研究现状,并例举了相关增韧增强材料的功能和特性,分析了今后塑料增韧增强发展的方向。     

一种IPMSM无位置传感器系统设计的新方法

针对内置式永磁同步电机IPMSM(interior permanent-magnet synchronous motor),本文给出一种新的无位置传感器系统设计方案.由转子永磁磁链角的估计值和同步坐标系下定子磁链的代数模型得到定子磁链的估计值,经旋转变换后与静止坐标系下由定子电压、电流积分模型得到的定子磁链进行比较形成反馈闭环来抑制积分漂移,并利用两者的叉积经锁相环得到IPMSM转子转速和位置的估计值.与已有的EEMF状态观测器方法相比较,本文所提方法简单且有更好的动态和静态估计性能.最后通过仿真和实验验证了所提算法的可行性和有效性,试验中为提高系统在低速下的性能,对逆变器的非线性进行了补偿.     

Facile Fabrication of Poly(vinyl alcohol)/Polyquaternium-10 (PVA/PQ-10) Anion Exchange Membrane with Semi-Interpenetrating Network

Anion exchange membranes (AEMs) are one of the core components of AEM fuel cells. A series of poly(vinyl alcohol)/polyquaternium-10 (PVA/PQ-10) AEMs with semi-interpenetrating networks (s-IPNs) are prepared by a simple solution-casting method using glutaraldehyde (GA) as a cross-linking agent. Subsequently, the prepared PVA/PQ-10 cross-linked membranes are characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, thermogravimetric analysis, mechanical analysis, water uptake and swelling ratio tests, ion exchange capacity (IEC) tests, ionic conductivity measurements, and oxidative/alkaline stability tests. The effects of the mass ratio of PVA and PQ-10 and the amount of cross-linking agent GA on the performance of the PVA/PQ-10 cross-linked membranes are systematically explored. The results show that the cross-linked PVA/PQ-10 AEMs have high IEC and low water uptake and swelling ratio, and its maximum ionic conductivity can reach 79.37 mS cm^–1 at 80 °C. In addition, the PVA/PQ-10 cross-linked membrane has good oxidative and alkaline stability under optimal preparation conditions. These results may provide valuable insights toward more effective scheme designs and new, simple preparation methods for AEMs with s-IPN structures.