大连凤凰蓄电池总代理

  • 发布时间:2016-09-09 11:09:22,加入时间:2015年03月18日(距今3815天)
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凤凰蓄电池因此优化NCM材料二次颗粒的结构,有助于减少颗粒内部应力和Li分布不均匀性,从而提高材料的循环寿命。试验中William E. 
 
Gent等人采用了共沉淀法合成了NCM材料的前躯体,研究发现该材料的二次颗粒的直径在10-15μm,一次颗粒的直径在500nm左右。
 
实验中采用了观察Ni K边际吸收光谱的方式表征了Li在材料二次颗粒中的分散状态。研究显示,在原始颗粒和完全放电的颗粒中Li
 
的分布是十分均匀的,但是在SOC值为0.3和0.6的时候,即便是经过了10个小时的搁置,二次颗粒中的Li分布仍然十分不均匀。同时
 
也发现,充电电流和静置时间对这种不均匀性并没太大的影响,充电电流从1.1C降低了C/110,Li分散的不均匀性并没有太大的改善
 
,静置170h锂离子电池分散不均匀的现象并没有明显的改善。
 
 
 
凤凰蓄电池等人对此做出了假设,颗粒内部的应力和Li分布不均匀的产生,主要是由于二次颗粒的形貌造成,而和动力学
 
特征无关,因此一些多孔结构和开放结构的材料展现出了更好的循环性能,这种结构能有效的吸收体积变化,降低充电过程中的应
 
力和Li分布不均匀的现象。该研究给了我们很大的启示,一般我们期望通过限制截至电压来提高材料的循环寿命,但是通过研究发
 
现,即使在较低的截至电压下,材料内部仍然会发生局部的过充现象,从而造成材料的失效加速。因此提高NCM材料的寿命的方法更
 
多的是依赖与NCM材料本身微观结构的改善,在降低局部的不均匀的同时,提高截至电压,从而达到在发挥材料较高的容量的基础上
 
,改善材料的循环寿命。

电池组装与测试

将具有柔性集流体的硅负极用直径12mm的冲头冲成极片,放入真空烘箱中在40℃下干燥8小时,然后转移到充满氩气的手套箱中。以金属锂片为对电极,ET20-26为隔膜,采用常规电解液组装成CR2016扣式电池,20℃下在LAND电池测试系统(武汉蓝电电子有限公司提供)上进行恒流充放电性能测试,充放电截止电压相对于Li/Li+为0.01~1.5V,充放电电流密度为0.2 mA cm-2。

对于薄膜硅负极,采用含添加剂的电解液组装半电池,充放电电流密度为0.0381 mA cm-2,电压范围为0~1.5 V。其它同上。本研究中放电对应材料的嵌锂过程,充电对应脱锂过程。

2.5 电极表面形貌观察

采用场发射扫描电子显微镜(JSM-7401F)观察20次循环后的硅薄膜电极表面形貌。在手套箱中将处于全部脱锂状态下的电极从电池中取出,用DMC反复清洗后自然晾干,放置在充满氩气的密封玻璃瓶中,然后从手套箱中取出,迅速转移至扫描电镜的样品室。

3.结果与讨论

3.1 具有柔性集流体的硅基负极

采用乙炔黑涂层为柔性集流体的硅基负极前20次循环的充放电容量如图2所示。其首次充放电库仑效率为85%,20次循环后的可逆容量约为1100 mAh g-1。而采用常规铜箔为集流体的硅基负极,首次充放电库仑效率为81%,12次循环后可逆容量即衰减到200 mAh g-1以下。

循环性能的提高得益于这种硅基负极的夹心结构。活性物质碳包覆硅层紧密地夹在弹性的隔膜与柔性集流体层之间,柔性集流体层会随着碳包覆硅层的形变而相应变化,降低了二者之间的机械应力,从而改善了界面电接触状态,显著提高了硅基负极的循环稳定性。

电池组装与测试

将具有柔性集流体的硅负极用直径12mm的冲头冲成极片,放入真空烘箱中在40℃下干燥8小时,然后转移到充满氩气的手套箱中。以金属锂片为对电极,ET20-26为隔膜,采用常规电解液组装成CR2016扣式电池,20℃下在LAND电池测试系统(武汉蓝电电子有限公司提供)上进行恒流充放电性能测试,充放电截止电压相对于Li/Li+为0.01~1.5V,充放电电流密度为0.2 mA cm-2。

对于薄膜硅负极,采用含添加剂的电解液组装半电池,充放电电流密度为0.0381 mA cm-2,电压范围为0~1.5 V。其它同上。本研究中放电对应材料的嵌锂过程,充电对应脱锂过程。

提高发电机输出电压,由于汽车用电设备的电压提高,输入点火高压线圈的总功率增加,火花塞的点火能力和火花强度增强,混合气燃烧充分,汽车 动力性提高,在同等的路况下行驶油耗降低;前照灯的功率增加,也变得更亮了。但是随着发电机输出电压的提高,有可能会出现以下3个问题:提高发电机输出电压后,发电机会不会因为负载过大而过载烧毁;由于蓄电池的充电电压提高,汽车行驶中蓄电池是否会因充电而导致温度过高;充电电压过高是否超过PCM和其他模块及用电设备的耐压值而损坏模块或用电设备。

发电机输出电压提高,汽车用电设备由于电压的提高,功率增加,而发电机的输出功率是随负载的变化而变化的,负载的功率变大,发电机的输出功率也变大(I=U/R,由于发电机输出电压U增加不大,输出电流了增加不大)。汽车用电设备负载大时电流一般在90100 A,电压变化为0.9 V,发电机大增加的功率只有几十瓦,对额定功率1 000多瓦的发电机影响不大,不会造成发电机过载烧毁。

通过查阅资料,蓄电池的充电电压在14.5 V时理想,汽车控制模块及用电设备耐压值一般为1517 V,发电机输出电压在正常值范围内,不会对蓄电池和汽车控制模块及用电设备造成不良影响。

新蒙迪欧致胜(微机控制的充电系统,控制线路略有差异)蓄电池与该车型号相同,很多控制模块与用电设备通用,检测新蒙迪欧致胜发电机怠速输出电压14.1 V,转速2 500 r/min时为14.8 V。测量长安福特其他车型,发电机输出电压基本上都在14V以上,上述改装应该不会对蓄电池和汽车控制模块及用电设备造成不良影响。

加装二极管后,此车已行驶一年半的时间,再没出现因蓄电池亏电而无法起动的现象,蓄电池、控制模块及各用电设备使用正常。按此方法处理的其他车辆,目前使用均正常,而且客户反映,车子更省油,提速更快,前照灯更亮。

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