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2024年05期
研究论文

一种预镀镍钢壳表面处理剂及其在水性石墨乳喷涂中的应用

卢奕彤;汪刚耀;莫照熙;李伟善;钟耀棠;

预镀镍钢壳内表面的石墨涂层对碱性锌锰电池的电化学性能有着重要影响。本文提出了一种由硅酸锂、硅酸钠、聚醚改性聚二甲基硅氧烷和聚乙二醇组成的表面处理剂用于预镀镍钢壳的封闭保护和提高钢壳表面达因值,以利于表面防锈以及水性石墨乳的喷涂。处理后的钢壳在35℃下用质量分数为5%的NaCl溶液进行盐雾实验,4 h不生锈,其达因值高达40 dyn/cm。相较传统的油性石墨乳喷涂技术,本文采用更为经济环保的水性石墨乳喷涂在处理后的钢壳内表面,形成黏附牢固且均匀致密的石墨涂层,使得钢壳的电导率提高了2.38 S/cm。在大规模的生产应用中,组装的LR6型电池在3.9Ω下的放电时间约为409 min;在25℃下放置30天和60℃下放置8周后,放电时间衰减率分别为0.58%和8.65%。

2024 年 05 期 v.28;No.162 ;
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高镍/硅碳锂离子电池高温条件下的产气研究

胡晓艳;

目前对高镍LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_2(NCM811)/硅碳(Si-C)体系的电池研究主要集中在循环容量方面,对影响电池可靠性产气的研究较少,尤其不同SOC(state of charge,荷电状态)状态下存储和循环过程中产气行为和机理的系统研究尚未报道。本文采用排水法测产气量,气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术测气体成分,使用单极片存储的方法分析产气来源,系统研究了商用软包装锂离子电池在高温中不同SOC状态下的存储,重点分析100%SOC和0%SOC的存储,以及循环中的产气行为。研究表明:在高温中0%~100%SOC区间内,产气量曲线呈现浴盆形状的变化规律。100%SOC下产气明显,随时间持续增加,气体成分主要是CO_2和CO;FEC和注液系数对产气影响显著;产气主要来源于电解液中的EC和NCM811的反应,其次为FEC和NCM811、Si-C的反应。0%SOC下产气平缓,稳定后随时间无变化,主要是CO_2,CO和H_2;产气主要来源于电解液和Si-C的反应。在高温循环过程中,主要产生的气体包括CO_2,CO和H_2。此外,循环后的电芯在高温存储时产气会加剧;在循环过程中,高温存储产生的部分气体会被吸收。

2024 年 05 期 v.28;No.162 ;
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一种改进型增长-跳跃的镍氢电池满充判定算法

陶禹川;曹文;

镍氢电池的充电进程是其生命周期的重要一环,充电的饱和程度对电池的使用寿命具有显著的影响,且在充电过程中表现出来的端电压、温度等参数反映了电池的充电状态,然而市面上的平价电池充电器大部分采用稳压限流直冲方式,电压和电流波动较大,且不人为断电就会一直充电,这可能会缩短镍氢电池的使用寿命,同时专用的模拟集成IC充电芯片设计的电路复杂,维护性较差。本文设计了一种恒流下能在小型单片机上运行的改进型增长-跳跃满充判定算法,可以在电池充满或者是轻微过充后判定满充,从而实现健康充电,延长电池的使用寿命。

2024 年 05 期 v.28;No.162 ;
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磷酸锰铁锂动力电池的内阻特性研究

康振华;凌鑫晨;万里平;江吉兵;刘建华;

通过混合脉冲功率特性测试方法(hybrid pulse power characterization, HPPC)对磷酸锰铁锂动力电池内阻特性与温度、电流和时间的关系进行了研究。通过建立等效电路模型(equivalent circuit model,ECM),并采用最小二乘法拟合方法,对直流内阻的三种不同类型的内阻特性和规律进行了探索。研究结果表明:电池的欧姆内阻、电化学极化内阻和浓差极化内阻都随温度、电流的增大而降低,在高温(≥25℃)或高倍率(>4 C)下,欧姆内阻在直流内阻中所占比例较大;在低温(<10℃)或低倍率(<1 C)下,浓差极化内阻在直流内阻中所占比例最大。

2024 年 05 期 v.28;No.162 ;
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超高镍正极材料空气稳定性研究及其电化学性能

余雁;朱文昌;黄超群;胡舒洋;

超高镍氧化物被认为是锂离子动力电池的首选正极材料,但是其在空气中的存储稳定性较差,严重影响了实际应用。本文研究了LiNi_(0.95)Co_(0.025)Mn_(0.025)O_2(NCM)材料暴露在空气中的稳定性及其对电化学储锂性能的影响,进一步探索了超高镍正极材料颗粒表面残留碱性物质(残碱)随时间变化的形成机制。材料表征结果表明,超高镍材料在短时间内暴露于空气时,其表面形成孤岛状的残碱,且这些残碱颗粒的尺寸随着暴露时间的延长而增大。电化学交流阻抗谱(EIS)和微分容量曲线(dQ/dV)测试结果表明,残碱的形成显著增加了NCM正极材料的电化学阻抗,加剧了超高镍正极材料储锂循环中的不可逆相变和结构退化,从而影响了放电容量和循环寿命。在2.7~4.3 V(vs.Li~+/Li)的工作电压和0.5 C电流密度下,未暴露空气的初始NCM正极材料的首圈放电比容量为208.1 mAh/g,循环200圈后容量保持率为70.7%,而在空气中暴露12 h和14天后的NCM材料的首圈放电比容量分别为202.9 mAh/g和171.8 mAh/g,循环200圈后的容量保持率仅有60.1%和53.1%。

2024 年 05 期 v.28;No.162 ;
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期刊简介

期刊名称: 电池工业
创办日期: 1996年
主管部门: 中国轻工业联合会
主办单位: 中国电池工业协会、轻工业化学电源研究所
刊期: 双月刊
电话: 0512-65162951
Email:

dcgypress@sina.com;dcgy1996@163.com
国内统一刊号(CN):

CN 32-1448/TM
国际标准刊号(ISSN):

ISSN 1008-7923

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