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.     

氢氧化镍电极制备工艺的研究

MH Ni电池的性能很大程度上取决于氢氧化镍电极的性能。制备高比容量MH Ni电池的关键是提高氢氧化镍电极的比容量。电极的制备工艺及粘合剂的选择对氢氧化镍电极性能有重要影响。采用放电容量、极化曲线和SEM等测量方法 ,研究了MH Ni电池中Ni(OH) 2 电极的最佳制备工艺及其性能。最佳工艺参数 :活性物质填充量为 2 .2～ 2 .6g/cm3;电极成型压力为 70～ 75kg/cm2 ;压制成型温度约为 1 2 5℃ ;粘合剂由 2 %CMC和 60 %PTFE乳液配制 ,其中PTFE用量为 1 .5 %～ 2 .5 %。SEM图证实了当电极达 2 0 0次充放电循环时 ,电极表面的形貌基本没有变化。     

二步法回收废旧MH/Ni电池正极材料

采用超声波振荡、稀硫酸浸出二步法分离并回收废旧MH/Ni电池的正极材料和泡沫镍基片等.氨配位沉淀法重制Ni(OH)2,与超声波振落材料混合为正极再生原料,装配成模拟MH/Ni电池,测定其不同倍率恒电流充放电性能.结果表明,超声波振荡可回收约70％ 正极材料,配以稀硫酸浸取,正极材料总回收率94％.0.2 C～ 5.0 C充放电的放电比容量证实回收再生的正极材料能基本满足MH/Ni电池的性能要求.     

电动车用MH/Ni电池的充放电特性

通过研究电动车用MH/Ni电池在不同的电流下的充放电特性、温度特性以及在不同SOC点的充电效率特性 ,为MH/Ni电池物理模型的建立 ,参数的识别以及MH /Ni电池在电动车上的应用提供实验依据。试验结果表明 :对于在电动汽车及混合动力汽车上的应用 ,MH/Ni电池比传统的铅酸电池具有更多优点。     

超大容量金属氢化物-镍电池的储能机遇

当前金属氢化物-镍(MH/Ni)电池在电力储能领域具备一定的优势,如进行差异化定位,可实现大型电力储能领域的拓展应用。MH/Ni电池具有安全性好、低温性能好及循环寿命长的优势,适用于电力储能领域,特别是高寒地区。MH/Ni电池大型化结构技术取得突破,开发超大容量MH/Ni电池,拓展储能领域的市场已成为现实。     

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.     

EV用MH/Ni电池的研究

研究了由264只方形MH/Ni单体电池串联组成的用于电动汽车的动力电池组.其单体电池的额定容量为100 Ah,能量密度达到75 Wh/kg,经过800次循环寿命测试,电池仅有10%的额定容量损失;电池组快速放电性能可以满足电动轿车加速和爬坡的要求;电池组一次充电,电动轿车以40 km/h匀速行驶续驶里程超过300 km.     

新型双极性MH/Ni电池的研制

报道了新型双极性MH/Ni电池的研制.分析了双极性电池结构,进一步研究了电池的密封原理.通过改进电池结构,调整正负极容量配比,优选密封工艺等措施,解决了双极性MH/Ni电池设计中的基本问题.测试结果表明:改进后的双极性MH/Ni电池电化学性能好,具有高倍率充放电的能力.     

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     

大容量方形动力MH/Ni电池性能

研究了35Ah/1 2V和40Ah/1 2V大容量方型动力MH/Ni电池的容量、电压、快速充放电、充电内压性能和阻抗特性。结果表明:研制的方型动力MH/Ni电池可以封口化成;电池的容量达到设计容量,其中正极活性物质的利用率达90%以上;充电内压较低,充电效率较高。快速放电性能较好,如40Ah电池1C倍率放电容量为0 2C时的98%;快速充电性能好,40Ah电池在1C倍率快速充电的条件下,其0.2C倍率放电容量接近40Ah。     

混合电动轿车用MH-Ni动力电池的研制

介绍了混合电动轿车用MH-Ni动力电池的研制.通过调整和改进正极配方,开发MH-Ni动力电池专用贮氢合金粉,以及设计全新的双头封口电池结构,提高了电池的高倍率充放电性能和高低温性能,能量密度＞56Wh/kg,功率密度＞700W/kg,浮充循环寿命＞10万次.     

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     

提高电动自行车蓄电池的比能量

目前电动自行车使用的铅酸蓄电池为12 V 10 Ah,其实际比能量(2 h率)仅30 Wh/kg,而铅布铅酸蓄电池可以达到43 Wh/kg(3 h率),采用材料Ebonex的双极式铅酸蓄电池有可能超过60 Wh/kg,接近MⅣNi电池的比能量,在铅酸蓄电池领域是前所未有的.     

MH/Ni动力电池技术、产业和市场的关系及发展

介绍了MH/Ni动力电池的技术现状、电动车领域的应用适宜性、在整个产业链中所处的地位及产业链的相互制约关系,及国家在扶持电动车发展的相关技术及产业方面的政策基本情况;分析了电池在技术和产业层面存在的问题,并提出了建设性意见;强调政府在技术和产业链的协调中的作用;肯定了MH/Ni动力电池在未来节能环保型交通中的应用前景.     

电动自行车用氢镍电池

电动自行车是适合我国国情的新一代“绿色代步工具”,具有广阔的市场前景。蓄电池对电动自行车的发展起着制约作用,章较详细地分析了几种常用蓄电池的利和弊,认为,从综合性能看,氢镍电池作为电动自行车的电源更具发展潜力。章报导了作已经研制的几种电动自行车用氢镍电池的性能和应用情况。     

2/3D型5安时MH/Ni电池的研制

给出了使用点焊和端面焊导电极耳的泡沫镍正极板 ,然后与隔膜及金属氢化物负极板组装 2 /3D型金属氢化物 /镍(MH/Ni)电池的技术参数和工艺过程。所制备电池的 0 2C充放电容量大于 5Ah ,1C放电容量大于 4 5Ah。使用焊接极耳正极板的工艺可降低对生产设备和生产控制的要求 ,但过程复杂。端面的焊接工艺则与之相反。采取增加正极板上焊接极耳的数量或使用端面焊方法 ,可提高电池的放电比容量及放电电压平台。     

小型二次电池的现状和发展

概述了镉镍、氢镍和锂离子电池目前水平、生产、应用以及市场份额变化情况,并根据不同系列电池特点,分析了各系列电池发展前景。为使我国镉镍、氢镍和锂离子电池等小型二次电池能真正形成产业、健康发展,文章认为,在现时情况下,应优先使镉镍电池上水平,氢镍电池上市场,而后大力发展锂离子电池,再不能一哄而起、盲目上马,否则,小型二次电池非但不能得到有效发展,反而会酿成不应有的损失。