终止电压对锂离子电池循环性能的影响

研究了充放电终止电压对磷酸铁锂(LiFePO4)正极锂离子电池循环性能的影响.将充电上限电压从3.65 V提高到4.00V,电池放电容量增加较少,对循环时容量衰减速率的影响也很小;将放电终止电压从2.50 V降低到2.00 V,电池放电容量增加,但循环时容量的衰减加快.将放电终止电压降低到2.00V,将增大电池内阻的增幅.LiFePO4正极锂离子电池组在串联使用时,单体电池充电电压允许提升至4.00 V,但必须控制放电时的终止电压,防止过放电.     

自动引导车用MH-Ni电池电源系统研制

通过采取优化调整电池配方、电极集流方式、电池电化学设计,以及改进电池结构和电池模组结构等措施,有效降低MH-Ni电池欧姆内阻、极化内阻和电池内压,提高了电池的高温充电接受能力、荷电保持能力和比功率。实验结果表明：新开发的45.6 V 90 Ah MH-Ni电池电源系统性能可以满足自动引导车（AGV）对电池比能量和比功率、安全性和可靠性的要求。     

MH-Ni蓄电池在不同放电深度下的阻抗行为

通过电化学阻抗谱分别研究了正极、负极在不同放电深度下的阻抗。结果表明,随着放电深度增大,正极的欧姆内阻增加,发生电极反应的活性表面积减小,电化学反应电阻和质子扩散阻抗增大。负极电化学反应电阻先减小后增大,放电平台段电化学反应电阻变化很小,MH-Ni蓄电池放电初期的电化学极化主要来源于负极。     

快速充电D型MH-Ni蓄电池研究

分析了限制MH-Ni蓄电池快速充电性能的一个原因是因为MH-Ni蓄电池在快速充电过程中产生大量热所致。以采用泡沫镍正极的8 Ah D型MH-Ni电池为例,从四个方面减少MH-Ni蓄电池在快速充电过程中产生的热量:1.优化电池结构设计,降低电池内阻;2.确定最佳电解液量;3.确定负极与正极容量比;4.增加正极中的钴含量。通过这些措施有效地降低了电池的内阻,减小了极化,大幅度降低了快速充电过程中产生的热量,从而提高了电池的快速充电能力。使之能承受近4 C的充电电流,并且达到20 min充满电的要求,电池内阻小于2.5 mΩ,30 A充电效率大于90%,30 A放电电压平台大于1.15 V。     

PEMFC发电系统稳态电压模型研究

从电化学的角度分析了质子交换膜燃料电池(PEMFC)的极化特性,在此基础上针对其主要工作区在欧姆极化段的特点,通过测算出不同温度、操作压力条件下的等效热力学电动势与电池堆内阻,建立了一个简单实用的稳态电压模型。最后通过对一个500 W的PEMFC发电系统的稳态负载实验,验证了模型的建立是可行和合理的。     

动力型蓄电池欧姆内阻测定

利用市售的充放电仪器设备,根据阶跃电流测试原理来测定动力蓄电池欧姆内阻,其误差达到士5%.同时观察到:(1)电池的荷电态在30%以上时,电池欧姆内阻是不变的;(2)电池大电流放电时,其电压降的80%是由电池欧姆内阻引起的.     

不同温度下磷酸铁锂电池内阻特性实验研究

以电动汽车用能量型磷酸铁锂动力电池为研究对象,通过不同温度(-20~40℃)下的电池充放电实验和混合脉冲功率特性法(HPPC)测量电池内阻,研究了环境温度和荷电状态(SOC)对电池充放电欧姆内阻、极化内阻和总电阻的影响。结果表明:随着温度降低,充放电欧姆内阻和极化内阻均增加,但欧姆内阻的变化率大于极化内阻;欧姆内阻是电池内阻的主要组成部分,对温度的敏感性比极化内阻更高;随着温度降低,欧姆内阻增加的变化率逐渐增大;在某一固定温度下,极化内阻比欧姆内阻受SOC的影响更大;SOC在0.2~0.8范围内,电池充放电内阻基本稳定,动力电池的荷电状态应控制在此区间内,以获得良好的功率特性。     

全钒液流电池极化损失研究

在全钒液流电池充放电性能研究基础上,采用原位电化学交流阻抗测试方法开展了全钒液流电池活化极化、欧姆极化和浓差极化的定量分析。结果表明,钒电池在较小充放电电流密度下,活化极化和欧姆极化是导致电压损失的主要原因。随着电流密度进一步增大,活化极化趋于平缓,而欧姆极化迅速增大,同时浓差极化也开始变得显著。在此基础上,针对充放电过程中的各类极化提出了系列解决方案,为高效率大功率全钒液流电池堆的开发奠定了基础。     

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。     

电池放电过程中内阻的测定

一、前言电池放电过程中存在欧姆极化、浓差极化、电化学极化,三者的大小表征了电池内阻的大小。三种极化与电池所处具体特定状况及放电电流大小衔切相关。它们在总内阻巾所占比重及变化决定电池性能。目前多数电化学研究方法都是在电解槽中观测三者的变化规律,所以很难全而     

MH/Ni电池的热效应及其影响因素

总结了各种降低MH/Ni电池热效应的方法,包括降低电池欧姆电阻、减小充电极化、提高氧气析出过电位、减少氧气复合以及散热和充电控制等。通过优化电池设计,制定合理的充电制度,改进外部结构,可以有效地降低电池的热效应。     

稀土镍系贮氢合金的放电电压平台研究

研究了ＡＢ５ 型贮氢合金放电电压平台与ＭＨ－Ｎｉ电池１．２ Ｖ放电电压平台之间的关系及其影响因素。结果表明,ＭＨ－Ｎｉ电池放电过程中的电压衰减主要由正极极化引起,但贮氢合金负极放电电压平台的提高有利于电池放电电压整体水平的提高,也能明显延长其１．２ Ｖ放电电压平台延续时间。贮氢合金的放电电压平台与其成分、微观组织和表面状态密切相关。就Ａ侧稀土成分而言,Ｃｅ和Ｎｄ 的影响较为明显。提高合金成分和微观组织的均匀性,并改善合金的表面状态而使其表面形成对表面电极反应有电催化作用的合金层,有利于合金放电电压平台的提高。     

温度和放电深度对钠硫电池欧姆内阻的影响

钠硫电池的欧姆内阻与温度和放电深度(DOD)密切相关。通过不同温度下的脉冲放电实验,测量不同DOD时钠硫电池的欧姆内阻。除DOD为100%外,在某一固定DOD下,欧姆内阻随着温度的降低而增大。在某一固定温度下,DOD为0~7.14%时,随着DOD增加,β″-氧化铝陶瓷管外表面高阻抗的硫单质层被消耗,造成欧姆内阻逐渐减小;DOD为7.14%~85.70%时,欧姆内阻基本恒定;DOD为85.70%~100%时,随着DOD增加,电池负极有效反应面积减小,欧姆内阻急剧增大。DOD为7.14%~57.14%时,钠硫电池的开路电压为2.065~2.079 V,具有良好的功率特性。     

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     

不同充电模式对锂离子电池极化特性影响

锂离子电池大电流快速充电成为近年来的发展趋势,但大电流充电很容易在电池内部引起严重极化,影响电池的性能与寿命。本文研究不同充电模式对锂离子电池极化特性的影响规律,首先,建立基于LiMn_2O_4/石墨电池的电化学-热耦合瞬态计算模型,充分考虑充电过程中电池内部的电化学过程和内热源实时变化,通过变电流充电时电池端电压变化和电解液浓度的空间分布规律,研究电池内三种极化的时变特性。然后,研究不同恒流充电倍率下电池端电压和极化电压随SOC的变化规律,提出表征电池极化程度和极化电压对电池充电过程影响的变量P_A与SOC_c,定量分析不同充电条件下极化电压对锂离子电池充电过程的影响。最后,研究Reflex快速充电条件下极化电压的变化规律,分析不同正向充电时间t_(ch)对电池极化及充电过程的影响,并给出了建议t_(ch)值。结果表明,极化电压受充电电流和SOC的直接影响,而其变化又直接影响电池端电压的变化,Reflex快充方法能有效抑制电池极化,减弱其对充电的影响。     

MH-Ni电池性能的影响因素试验

对机械粉碎LaNi5 型贮氢合金粉进行表面还原处理后制作发泡镍MH电极与以不同配比的正极混合粉填充发泡镍制作的Ni电极组成的MH Ni电池进行开口、封口化成及封口化成制度的比较 ,结果表明 :开口化成Ni (OH) 2 粉利用率高 ,但电池内阻偏大 ;正极片中添加剂CoO粉的量很大程度上影响电池的放电性能 ;封口化成制度是重要的工艺技术参数 ,实验中AA型封口化成电池容量达到 130 0mAh以上 ,0 .2C放电至 1.2V与放电至 1.0V的容量比大于 85 %,130 0mA放电至 1.2V与放电至 1.0V的容量比大于 72 %。     

提高MH/Ni电池大电流充放电性能

探讨了影响MH/Ni电池 1C充放电性能的若干因素 ,采用以下工艺 :(1)正极中添加 7%CoO粉 ;(2 )MH电极进行特殊的表面处理 ;(3 )正、负极容量匹配比在 1∶1.4～ 1∶1.5之间 ;(4 )采用循序渐进式的封口化成工艺 ;能有效提高电池的大电流充放电性能。通过试验 ,AA型电池 1C放电至 1.2V的容量占放电至 1.0V的容量的 80 %以上 ,1C全充放循环 10 0次电池容降小于 3 % ,放电电压在 1.2V以上的容量仍占 60 %以上