混合电动车用高功率氢镍电池的研制

采用XRD、SEM、循环伏安和交流阻抗测试,对不同面密度的MH-Ni电池电极性能进行了研究。实验结果表明：当面密度为0.617kg/m^2时,电极具有良好的氧化还原性和质子扩散速率;采用泡沫镍电极工艺制备出D型高功率镍氢动力电池,其功率密度可达到1200W/kg,能量密度达到49.4Wh/kg。该材料改善了电池的比功率特性。     

混合动力电动车用384 V/80 Ah MH-Ni动力电池系统

研制开发出混合动力电动车用80 Ah方型MH-Ni(氢镍)动力电池及其96 V/80 Ah、384 V/80 Ah高电压电池组系统;在-20～55℃宽温度范围条件下,电池可在SOC0.2～0.8范围内进行3～10 C的脉冲充放电,12 V电池模块比能量达61 Wh/kg,峰值比功率达到406 W/kg,电池28天荷电保持率达91%;电池1 C寿命正在测试中,目前已达500次无任何衰减.96 V或384 V高电压电池组大电流充放电特性、热管理、性能一致性状态及安全可靠性较好;384 V/80 Ah电池组及其管理系统完成城市客车工况150 h台架可靠性实验考核,并顺利进行在燃料电池/MH-Ni电池为混合动力的城市客车的装车运行实验,电池组性能状态良好.     

混合电动车用动力MH-Ni电池的研究现状与发展

综述了混合电动车(HEV)用MH-Ni电池的发展状况及技术水平.MH-Ni电池因具有较好的安全性、高功率、长寿命及宽使用温度范围等优点,成为HEV很有希望的辅助动力电源.其动力性能基本上达到了美国能源部和新生代汽车联合体(DOE/PNGV)制定的要求.对影响动力MH-Ni电池组实际应用的关键问题如比功率特性、电池存储性能、电池组合设计、电池组热管理和内压管理等进行了阐述.同时讨论了MH-Ni电池荷电状态(State of Charge)的计算以及电池组性能测试方法.     

MH-Ni动力电池散热能力影响因素分析

为了给金属氢化物镍电池(MH-Ni电池)散热能力优化设计提供定量依据,以80AhMH-Ni动力电池为对象,建立MH-Ni电池热模型,分析表面对流传热系数、外壳导热系数和外壳厚度对MH-Ni电池散热能力的影响。研究表明,提高表面对流传热系数、外壳导热系数可以显著提高电池散热能力,但改变电池外壳厚度带来的影响如何要具体情况具体分析。     

散热结构对MH-Ni动力电池组性能的影响

热效应问题是MH-Ni电池在电动车应用中的主要难题之一。比较了4种不同散热结构MH-Ni电池组的性能。结果表明,对于方形金属壳体的MH-Ni电池组,采用单体电池不套热缩套管、电池之间用带有散热通道的绝缘栅隔开,电池组具有较好的散热性能和温度均匀性。     

HEV用MH-Ni电池的研制

报道了HEV用高功率MH-Ni电池的研制.通过优化设计单体及模块电池结构,优选正负极活性物质材料、基体材料及配方,提高了电池比功率,使之达到1 100 W/kg;改进正极配方,提高电池高温充电效率:60℃下0.5 C充放电,效率达到90%;改进负极材料及配方.提高电池低温放电性能:-25 ℃ 1 C放电达到初始容量的90%.     

橄榄石LiFePO4第一性原理计算研究进展

锂离子电池是一种新型能源,与现有的可充电电池(铅酸电池、镉镍电池和金属氢化物镍电池)相比,在比能量上占有明显优势,目前比能量可高达170～180 Wh/kg,是Cd-Ni电池的4倍,MH-Ni电池的2倍.     

MH-Ni电池比容量与自放电和循环寿命的关系

摘要：金属氢化物镍碱性蓄电池(MH-Ni电池)的比容量与自放电和循环寿命具有相当密切的关系。对MH-Ni电池的工作特点和失效原理进行了分析;测试了试验电池的性能;阐述了主要影响因素与电池性能之间的关系;提出了AA型高比容量MH-Ni电池的技术措施,这些对Ni系列电池技术的发展具有较好的借鉴。     

MH-Ni电池隔膜空心阴极远区等离子体改性

利用空心阴极远区等离子体技术对MH-Ni电池隔膜进行改性处理,研究了等离子体处理条件对隔膜性能的影响.采用了红外光谱和SEM对处理前后隔膜表面的化学组成进行了表征分析,通过电化学性能测试,测定了处理前后隔膜电化学性能的变化.结果表明,通过空心阴极远区等离子体改性处理,在电池隔膜的表面引入了亲水性基团,改善了隔膜的浸润性,显著提高了MH-Ni电池的性能指标.     

MH-Ni电池1.2 V放电电压平台的电化学研究

MH-Ni电池放电电压平台是一个十分复杂的问题,涉及电极材料、制作工艺及添加剂等多种因素.由于MH-Ni电池工作机理是基于电化学反应过程,因此这些因素的影响最终会通过电化学反应反映到电池的放电性能上.从电化学角度利用暂态测试技术--电流阶跃法对MH-Ni电池放电过程中影响电压变化的因素进行了研究,初步弄清了造成MH-Ni电池1.2 V电压平台衰减的电化学原因.结果表明,MH-Ni电池的重要电化学参数--欧姆内阻与放电电压平台有着重要关系.不同欧姆内阻的MH-Ni电池,其1.2 V放电电压平台衰减规律不尽相同.对于欧姆内阻较小的电池,1.2 V放电电压平台主要由非欧姆极化控制;欧姆内阻较大的电池,1.2 V放电电压平台主要由欧姆极化控制;欧姆内阻介于二者之间时,1.2 V放电电压平台由欧姆极化和非欧姆极化联合控制.研究中还发现,放电进入末期时,MH-Ni电池的非欧姆极化急剧上升导致电池电压迅速下降到放电截止电压,使电池终止放电.     

高功率动力MH/Ni电池组的研制

为了满足混合动力汽车等众多领域的迫切需求,详细介绍了高功率动力MH/Ni电池组研制的主要原则、重点措施和电池性能测试结果等.动力MH/Ni电池的质量比能量达到50～60Wh/kg,稳定的重量比功率输出达到400～530W/kg,具有良好的综合性能,中国动力MH/Ni电池已经达到较高水平,并在电动车辆、电动工具、航空等众多领域展示出广阔的应用前景.     

电动车用MH-Ni动力电池

对近年来电动车用MHNi动力电池开发动向进行了简要综述。从动力电池角度而言,MHNi电池与现有正开发的各种电池相比,具有更强的现实应用性,其比能量已与锂离子电池水平相当,体积比功率甚至高于锂离子电池水平;从发展态势上看,MHNi动力电池主要有适合纯电动车用的高能MHNi动力电池和适合混合动力车使用的高功率MHNi动力电池,不同类型的动力电池有着不同的电池结构设计及电极组成。与此同时,对构成其电极的活性物质成分、一些改性措施及存在的问题、发展趋势及国内MHNi动力电池发展等进行了评述     

双极性MH/Ni电池结构改进研究进展

综述了双极性MH/Ni电池的发展状况及技术水平.双极性MH/Ni电池由于具有比能量高、比功率高、安全性好等优异性能,非常适用于电动车用动力型电源.分析了双极性电池的结构特点,讨论了MH/Ni电化学体系采用双极性结构的优势.介绍了双极性MH/Ni电池的研究概况,阐述了电池设计中存在的主要问题,如电池参数的修正、密封技术等,讨论了改进双极性MH/Ni电池性能的方法.     

SC型MH/Ni动力电池集流体设计的研究

研究了不同集流方式对圆柱形SC-3.0 Ah MH/Ni动力电池放电性能的影响.设计出一种新型集流体结构,对其放电性能进行了研究,结果表明:采用该集流体的电池在10 C放电条件下,其平均放电电压达到1.05 V,比能量为53.9 Wh/kg,能量密度为550 Wh/L,显示了良好的高倍率放电性能.     

S4手机用MH/Ni电池组的研制

本文介绍了S4手机用MH/Ni电池组的研制情况,对制作工艺及其特点作了较详细的说明。电池组放电容量在800mAh以上,循环寿命超过500次,能较好地替代S4手机中的锂离子电池组。     

氢镍电池的现状与发展方向

分别对小型MH/Ni电池、电动车和电动工具用MH /Ni动力电池的发展现状、开发动向及发展趋势进行了概述 ,小型MH/Ni电池将朝着低成本化、高容量化、轻型化、新品种化等方向发展 ,MH/Ni动力电池主要朝高比能型和高功率型两大方向发展。强调了发展MH/Ni电池产业的重大意义并列出了氢镍电池领域的主要技术发展趋势     

HEV用MH/Ni电池的贮存性能

在HEV用MH/Ni电池的设计中,研究了添加Ni粉、Co粉及提高CoO的加入量对MH/Ni电池贮存性能的影响,结果表明:正极中加入较多的Ni粉或提高CoO的加入量均能够提高MH/Ni电池的贮存性能.正极中Ni粉的加入量从0%提高到10%和20%时,MH/Ni电池贮存后的容量衰减率分别降低了3.9%和6.6%;正极中CoO的加入量由5%提高到15%,MH/Ni电池贮存后的容量衰减率降低了4.9%.采用Co粉作添加剂时,在一定程度上修复了遭受破坏的CoOOH导电网络,改善了MH/Ni电池初期的贮存性能.     

杂质离子对MH/Ni电池性能的影响

研究了电解液中CO32-、NO3-和Cl-杂质离子对MH/Ni电池性能的影响.结果表明:杂质离子会使MH/Ni电池的容量和放电平台降低,循环寿命缩短,储存后电压下降更快;杂质离子的影响,初期表现不明显,但在后期会使电池性能显著下降,其中NO3-对电池性能的影响最大.     

MH/Ni电池等效电路模型的研究

根据MH/Ni电池的特性实验,建立了一种考虑到MH/Ni电池的电压迟滞特性的等效电路模型.以45 Ah MH/Ni电池为实验对象,基于电池脉冲实验数据,运用最小二乘法进行模型参数的辨识;通过测试和迟滞电压Vh=0的设定,得出了MH/Ni电池的迟滞电压随充放电时间的响应曲线.使用Matlab/Simulink建立了MH/Ni电池的等效电路仿真模型,仿真与实验的数据表明:考虑了迟滞电压的模型端电压,最大误差低于5 mV;未考虑迟滞电压的模型端电压,最大误差大于10 mV.     

金属氢化物镍电池的研究

本文主要研究MH/Ni电池的温度性能,极化性能和MH电极的形貌分析等;同时还研究了通过电化学催化的方法来防止MH电极的氧化问题。