车用动力锂离子蓄电池安全性能测试及分析(上)

通过测试单体电池的安全性能与蓄电池系统15m高空跌落试验,模拟蓄电池系统受60km/h碰撞后的安全性能。单体电池试验表明,较高能量密度的三元体系动力电池具有较高的安全性能。系统测试表明,系统的结构设计对其内部单体电池挤压变形程度影响较大,采用软包装工艺贫液设计在提高系统因碰撞产生的漏电安     

LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2/Li4Ti5O12全电池的制备及电化学性能测试

为了提高LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂/Li₄Ti₅O₁₂全电池的电化学性能,本文通过对比实验,研究了在不同的N/P比以及充放电电压区间下的全电池性能表现。经对比数据发现,当正极材料LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂(NCM111)和负极材料Li₄Ti₅O₁₂(LTO)的N/P比为1.0:1.0,充放电电压区间为0.5～3.2V时,电池具备较好的比容量、库伦效率和循环稳定性。本文为后续LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂/Li₄Ti₅O₁₂全电池的工业化制造提供了帮助。     

车用动力锂离子蓄电池安全性能测试及分析(下)

(上接2013-14期)4.针刺(1)测试方法A)单体电池满充电后,用Φ3mm～Φ8mm的耐高温钢针,以10mm/s～40mm/s的速度,从垂直于单体电池极板的方向贯穿(钢针停留在单体电池中)。B)记录电压-时间数据,测试     

大掺量矿渣微粉的碱激发机理研究

为了揭示大掺量矿渣碱激发机理,该文立足于三因素三水平正交设计同时结合宏微观性能测试和微结构分析,通过探究Ca(OH)₂、Na₂SiO₃、Na2_SO₄、CaSO₄以单掺、双掺形式得到不同类型的激发剂对混凝土初、终凝、孔溶液pH值、强度的影响,可得如下结论：(1)对复合胶凝材料硬化浆体强度影响程度为：激发剂类型>掺量>双掺比例;(2)双掺最佳掺量4%,最佳组合为Ca(OH)₂和Na₂SiO₃,最佳比例为5∶1;(3)激发剂作用下复合胶凝材料的初、终凝时间均缩短,孔溶液pH值均大于空白组,宏微观结果表明：龄期28 d时激发剂类型为Ca(OH)₂和Na2_SiO₃、掺量为4%、双掺比例为5∶1时硬化浆体的水化结晶相紧密程度最高。     

锂空气电池研究进展分析

目前,锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料锂离子蓄电池由于其能量密度不能满足电动车续驶里程的需要,国外都在积极开发新一代动力蓄电池。2013年1月24日,丰田与宝马宣布进行锂空气电池研究。为此,本期将锂空气电池研究进展分析介绍给大家,供读者参考。     

适用于280Wh/kg能量密度锂离子电池正极材料的研究

采用相同的评价方法和标准对3种正极材料(富锂、三元NCA和NCM811)的首次充放电比电容量、库伦效率、倍率性能、低温性能及循环性能进行了测试。结果表明,富锂材料具有最高的首次充放电比容量,但其综合性能最差;三元NCA和NCM811综合性能较为出色,且NCM811性能略优。对NCM811材料与指定Si/C材料构建成的正、负极体系进行理论计算,电池能量密度可达286 Wh/kg,具有非常好的应用前景。     

电动汽车用锂离子蓄电池包及蓄电池选型

性能最好的蓄电池,整合成很差的电动车蓄电池包或蓄电池模块会导致蓄电池包整体性能降低。在本文中我们比较讨论蓄电池包使用众多小容量单体电池与少量大容量单体电池,还有使用棱柱形单体电池与圆柱形单体电池的优点和缺点。并通过热特性仿真分析说明选取不同类型蓄电池的区别。另外还分析了蓄电池模块化方式。     

沥青路面新型光学遮蔽涂层光学与降温性能研究

为降低沥青路面夏季高温、缓解城市热岛效应，以铯钨青铜纳米颗粒(Cs_0.3WO₃)为功能材料制备环氧树脂基沥青路面光学遮蔽降温涂层，对制得涂层的光学性能、降温性能与降温机理进行了系统研究。首先进行Cs_0.3WO₃纳米颗粒表面改性、工艺流程优化，以制备分散性较高的光学遮蔽涂层，对比分析了优化前后Cs_0.3WO₃颗粒自身及其在涂层中的分散性；其次，测试不同Cs_0.3WO₃含量涂层的光学性能(反射率R、透射率T)与降温性能(试验全程最大降温值C_max、平均降温值C_m),研究了涂层光学性能与降温性能的变化规律，以此为基础分析得到影响涂层降温性能的重要光学指标，并建立其与降温性能的相关性，明确降温机理；再次，提出量化表征涂层遮蔽性能更合适、更简单的指标——遮蔽率(S),并研究涂层降温性能随该指标的变化规律；最后，通过室内试验对涂层与路表的黏附性能、抗滑性能与耐磨耗性能进行测试。研究...     

新能源汽车动力电池回收利用过程减碳成效测算

为量化评价新能源汽车动力电池回收利用过程的环境效益,为报废动力电池管理体系和回收再利用相关标准的完善提供支撑,助力国家“双碳”目标的实现,以三元锂电池为研究对象,选取典型的动力电池回收利用场景,将三元锂电池的生命周期划分为4个阶段：原材料获取、制造装配、使用和报废回收,并建立相应的GaBi模型,基于湿法回收A、湿法回收B、火法-湿法联合回收3种不同回收利用方式进行三元锂电池生命周期评价模型搭建与回收再利用过程减碳成效测算。研究结果表明,三元锂电池回收再利用过程有较好的减碳成效,基于3种不同回收工艺的三元锂电池回收再利用可以减少CO₂排放量分别为：湿法回收A为60.71 kg CO₂/kWh;湿法回收B为150.00 kg CO₂/kWh;火法-湿法联合回收为153.57 kg CO₂/kWh。基于这3种不同回收工艺的CO₂减排效果从优至劣依次为：湿法-火法联合回收、湿法回收B和湿法回收A。合理的动力电池回收利用方式可以显著减少其回收利用过程中的碳排放量,从而产生更好的环境效益。     

丰田FCHV-4型燃料电池汽车的结构特性分析

丰田汽车公司开发的FCHV-4型采用燃料电池和辅助电池作为混合动力系统的能源,极大提高能源转换效率,使汽车具有良好的性能。燃料电池与牵引电机逆变器直接相连,与辅助电池和DC/DC器串联。该燃料电池汽车的效率为传统内燃机汽车的3倍。     

热辐射触发锂离子电池热失效行为及其射流热特性

实验研究了辐射加热器非接触式触发动力锂离子电池热失效过程中的温度特性、质量损失、产热行为变化等特性及其空间射流温度与热流分布特性。以50 Ah的Li(Ni_0.6Co_0.2Mn_0.2) O₂电池为对象,基于锂离子电池燃烧实验平台进行。结果表明：电池热失控实验过程中发生了2次喷发现象,电池表面最高温度为489.2℃;最高温升速率为27.7 K·s^-1;最大质量损失速率为32.7 g·s^-1;电池本体总产热量为1.05 MJ;环境最高温度为705.3℃;烟气总释放热为6.56 MJ·m^-2;射流空间环境最高温度比电池表面最高温度高。这表明,高温高速的易燃气体会加剧热失控危害的风险。本结果有助于电池失效初期预警、热失控抑制、火灾风险控制。     

电动汽车用镍氢蓄电池的技术发展动向

对电动汽车用各种蓄电池进行了比较，认为从现实应用来讲，镍氢蓄电池较适合作为电动汽车的动力源。叙述了国内外ＭＨ－Ｎｉ蓄电池的开发与应用现状。从单体电池的正极、负极、隔膜、粘结剂及电池组组合诸方面，阐述了目前ＭＨ－Ｎｉ蓄电池的技术发展动向。     

别克君越混合动力国产动力电池系统的应用开发

以别克君越混合动力车为应用平台,选用国内性能优良的镍氢单体高功率电池,研发满足整车技术性能要求的低成本、本土化的镍氢电池系统。主要研究内容包括：电池系统的结构设计和整车集成,电池系统SOC的精确估算,电池管理控制系统,电池热管理,电池特性及动态模型的建立。通过试验表明,该套36V镍氢动力电池系统达到各项性能指标要求,为今后的产业化打下了基础。     

连接片阻值对电动汽车用动力电池性能的影响

鉴于单体电池间连接片的阻值和极柱的位置影响单节电池的性能,基于Matlab/Simscape开发了单体电池模型,并利用此模型和以电阻模拟的连接片构建了单节电池模型,仿真分析了连接片阻值对单节电池性能的影响。结果表明,连接片的存在使与极柱相连的单体电池最先达到电池管理系统设定的放电截止电压,以致影响电池的性能;与极柱相连的单体电池的率先老化导致与其相邻的单体电池出现过放电的现象,影响单节电池的安全性。最后,设定各单体电池SOC间最大偏差为0.05,对不同并联电池数目的单节电池进行仿真,得出连接片与电池欧姆内阻阻值的合理比例。     

基于WO3阵列的高效PEM电解水铱负载电极

PEM电解水阳极面临高电位强氧化的环境，同时受限于金属铱的高昂价格，开发低成本、高活性与稳定性的析氧电极面临巨大挑战。本文通过操作简单的浸渍法在WO₃阵列表面进行铱负载，得到的Ir@WO₃电极在PEM电解水析氧电极中具有较高的活性与应用化价值。通过优化铱前驱体的浸渍量，当载量为0.15 mg_Ir·cm^-2时，电极呈无序多孔结构，铱在电极表面均匀分布。单电解池测试膜电极2.0 V下性能达到2.3 A·cm^-2，此时铱质量比活性提高至15.5 A·g_Ir^-1，传质极化区域tafel斜率降低至360 m V·dec^-1；相比商业化铱黑喷涂电极，WO₃阵列载体的电极在提高催化剂质量活性与降低电极的传质极化方面具有优势。本研究提供的电极制备方法与性能研究思路对于发展低成本高活性PEM电解水膜电极具有一定的价值。     

盟固利“300Wh/kg级三元系高比能量锂离子电池研制”项目通过北京市科委验收

正3月11日,由中信国安盟固利动力科技有限公司牵头承担的北京市科技重大专项——"电动汽车用300Wh/kg级三元系高比能量锂离子电池研制"项目通过了北京市科学技术委员会专家组验收。据悉,项目组开发出高比能量动力锂电正极材料,新型高安全、耐高压电解液以及300Wh/kg级的高比能量单体电池。所开     

N2O分解催化剂的应用及试验研究

氧化亚氮（N₂O）与CO₂、CH₄组成三大温室气体,其全球增暖潜能是CO₂的310倍,是臭氧层破坏的元凶之一。目前工业应用的N₂O分解催化剂技术掌握在国外供应商手中,国外催化剂的使用给我国N₂O排放相关企业带来较高的成本压力。本文以Fe/Beta分子筛为催化剂,考察了在不同温度、不同模拟气的条件下,NO、水汽、NH3等对反应性能的影响。试验表明,NO、NH₃可促进N₂O分解,提升催化剂的性能;水汽对反应具有阻碍作用,在同时存在NH₃的条件下阻碍作用不明显。Fe/Beta分子筛展现出良好的应用前景,相关性能的测试研究方法有待进一步开发。     

排气温度、排气流量和海拔高度对SCR系统NOx转化率和NH3泄漏量的影响研究

为研究不同海拔下SCR系统性能,分别在80、90、100 k Pa大气压力下对一台满足国五排放标准的高压共轨柴油机进行性能与排放试验,以研究排气温度、排气流量和海拔变化对NO_x转化率和NH₃泄漏量的影响。结果表明:在排气流量为350 kg/h情况下,NO_x转化率随排气温度升高呈现先增后减的趋势,不同温度下NO_x转化率最大差值为43.4百分点;NH₃泄漏量随着温度的升高大体上呈下降趋势,不同温度下NH₃泄漏量最大差值为328×10^-6;NO_x转化率随排气流量升高呈现先增后减的趋势,在250℃时,不同排气流量下NO_x转化效率最大相差21.5百分点;NH₃泄漏量随排气流量的增大而增加,在250℃时,不同排气流量下NH₃泄漏量最大差值为90.8×10^-6。相同工况下,海拔越高,NO_x转化率越高,NH₃泄漏量越小,大气压力为80和100 k Pa下NO_x转化率最大相差20.1百分点,NH₃泄漏量最大相差54.6×10^-6。     

从动力蓄电池单体电池到汽车电子设备 艾德克斯提供完善测试方案

凭借在测试领域多年的研究经验,在对行业内各企业的测试需求充分了解的基础上,艾德克斯针对汽车电子相关产业推出了一系列测试方案。在目前电动汽车相关测试中,从核心的动力蓄电池单体电池一直到充电桩的测试,艾德克斯均可提供精准而且可靠的测试方案。单体电池测试方案艾德克斯IT9600蓄电池测试系统配合IT9320测试软件,可以对单体电池进行部分的测试。在测试单体电池的充放电曲线时,用户可以设置停止时间、停止容量、停止电压等条件。这款测试方案不仅可以测试并描绘出单体电池的充放电曲线,还可以实时采集并监控单体电池的温度和电压。此系统也可进行多路电池的同时放电和同时监控,     

浅埋大断面公路隧道渐进破坏规律与安全控制

围绕浅埋大断面公路隧道渐近破坏过程与机制，以大永高速公路甸头隧道下穿大西二级公路工程为背景，开展了室内相似模型试验与现场监测分析。针对不同围岩级别条件（Ⅳ₃，Ⅴ₁和Ⅴ₂），分析了隧道毛洞开挖过程中围岩应力和位移变化规律，提出了基于变形差率的隧道施工安全控制指标，隧道施工现场监测验证了该指标的科学性，保障了隧道施工安全。研究结果表明：①隧道的破坏首先发生在拱顶位置，随着隧道的不同分部的开挖，破坏区向拱肩和地表扩展；围岩级别为Ⅳ₃时，隧道开挖后围岩形成一定厚度的塌落拱，塌落拱高度约为0.67M（M为隧道最大跨度）；围岩级别为Ⅴ₁和Ⅴ₂时，隧道开挖将引起围岩坍塌，形成塌方等较严重事故。②隧道开挖过程中，在开挖卸荷作用下，隧道产生不同程度的收敛与沉降，Ⅳ₃比Ⅴ₁，Ⅴ₁比Ⅴ₂，Ⅳ₃比Ⅴ₂最大地表变形分别减少了63.0%、20.0%和70.4%；隧道开挖应力变化方面，Ⅴ₁比Ⅳ₃，Ⅴ₂比Ⅴ₁，Ⅴ₂比Ⅳ₃最大应力变化量分别减少了43.5%、23.0%和56.5%，且Ⅳ₃，Ⅴ₁和Ⅴ₂围岩级别下隧道开挖过程应力和变形影响范围逐个增大。③采用模型试验手段，通过计算典型测点沉降差与测点距离的比值——变形差率，分别探讨Ⅴ₂，Ⅴ₁和Ⅳ₃围岩级别的浅埋隧道施工安全控制标准。隧道施工现场监测结果表明，对于Ⅴ₁级围岩浅埋隧道，当隧道地表横向和纵向变形差率均小于10 mm·m^-1，可防止公路地表裂缝的产生。研究成果对于浅埋大断面公路隧道施工与安全控制具有重要意义。