一、大容量方形动力MH/Ni电池性能（论文文献综述）
李闯[1]（2020）在《稀土Ni基多元合金作为Ni/MH电池电极材料的结构和性能的研究》文中研究说明本文以稀土Ni基多元合金作为Ni/MH电池负极电极材料,旨在研究稀土Ni基多元合金的相结构和电化学性能。论文以储氢合金La0.8Mg0.2Ni3.1Al0.3Mn0.1作为基准合金,探索元素取代,退火处理对基准合金的相结构和电化学性能的影响。研究内容主要囊括了两个模块:Co元素取代Ni对基准储氢合金电化学性能的影响,对比筛选出合金最佳比例;在最佳比例的基础上,探究Mo元素取代和退火处理对储氢合金的相结构和电化学性能的影响。XRD衍射图显示元素取代和退火处理没有改变储氢合金的相结构,合金的相结构均包含三相,分别LaNi5相,La2Ni7相,La7Ni3相.。虽然相结构的组成没有改变,但是相结构中的晶胞体积和晶胞参数发生改变;合金的SEM图表明合金具有多相结构,各个相结构呈区域分布,;TEM图中的衍射斑点分布结果与XRD一致。电化学测试结果表明基准合金进行Co元素取代（比例为0,0.1,0.3,0.5,0.7）后,电池的循环稳定性和最大放电容量有明显的增加,其中当Co元素取代的比例为0.5时,合金放电容量最高,达到307.2 mAh/g,循环50圈时稳定性为79.5%,Co元素的添加提高了循环稳定性,循环50圈时,Co0.5的循环稳定性较基准合金增加了13%,综上得出Co元素取代的最佳比例为0.5。在最佳比例的基础上分别对其进行Mo元素取代（比例为0,0.1,0.15,0.2）和退火处理,发现电池的高倍率放电性能和循环寿命普遍提高。其中当Mo元素比例为0.1时,100圈时循环寿命高达83.6%;退火处理后,最大放电容量增加至325 mAh/g,尤其当温度为-20℃时,放电容量为291.3 mAh/g,低温电化学研究表明随着温度降低,放电容量降低。退火处理降低了电化学阻抗值,退火合金的HRD600（%）为62.5%,较铸态合金提高了8%。
范光辉[2]（2019）在《基于多物理场耦合的锂电池组散热分析与实验研究》文中研究指明作为电动汽车动力源的核心,电池的安全性、比能量、比容量、循环寿命、充放电等性能决定电池模组和电池系统的性能品质,进而影响电动汽车的使用寿命、动力性能和安全性。电池充放电过程中大部分能量用于驱动负载,少部分能量以热的形式形成寄生功率。这部分热量若不能及时散出,会直接威胁电池系统的安全性,因此,必须解决电池系统的热管理问题。动力电池热管理设计原则上要兼顾电池系统所有的主要发热源,除电池单体的发热外,连接电池的汇流排也是发热源。本文以锂电池组为研究对象,基于多物理场耦合计算方法,围绕电池发热特性、汇流排的发热特性、强制风冷散热设计、液冷散热设计开展了仿真分析与实验研究。具体开展的工作包括以下几个方面:（1）为快速准确的预估电池系统的发热功率,定量评价动力电池发热特性和性能品质的优劣,本文提出“电池发热耗散率（BHDR）”新指标,以磷酸铁锂电池（LFP）、钛酸锂电池（LTO）、镍钴锰三元锂电池（NCM）、锰酸锂电池（LMO）、镍氢电池（Ni MH）为研究对象,采用绝热加速量热仪（Accelerating Rate Calorimeter,简称ARC）对特定工况下电池的发热特性进行实验测试,考察化学体系、放电倍率、起始温度、充放过程、荷电状态对电池发热性能的影响。电池系统的安全性、比能量、比容量、循环寿命不仅取决于单个电池的性能,更取决于电池系统所有电池的一致性。以某批次软包锂电池为研究对象,基于其批量实验测试数据采用数理统计方法对电池容量、直流内阻、开路电压的一致性、相关性进行分析,分析温度和荷电状态（SOC）对电池容量、直流内阻、开路电压的影响规律。研究表明:在低倍率放电过程中（<1C）,LFP、NCM、LMO的BHDR均小于5%,Ni MH的BHDR处于5%-10%之间。（2）在并联电池模组的热管理系统设计中,是否考虑汇流排发热特性对电池的影响,采用热电耦合数值计算与实验研究方法从结构设计、焊缝参数、运行工况、电流分配等角度对汇流排的发热特性和电流均衡性进行研究。搭建了汇流排和电池单体的连接关系,研究不同放电倍率、不同I/O方式、不同接触面积以及不同I/O位置下,汇流排和电池发热之间的相互作用关系。还研究了放电倍率、电流I/O方式、汇流排接触面积和电流I/O位置等参数对电池模组温度场、电流密度的影响规律。测试结果表明在不同电流作用下,实验温升和数值模拟温升误差在5%之内。（3）以某电动汽车动力锂电池冷却单元为研究对象,采用CFD方法,探讨散热肋片、风道倾斜角、风道高度、风量以及空气过冷度对电池系统冷却效果、电池温度均匀性的影响。为保证数值计算的准确性,按某风道设计参数搭建实验平台,以汽车某运行工况下充放电电流数据为输入,采用多功能电池充放电测试系统对电池组进行实验测试。研究表明:当电池发热耗散率小于2%、电池系统能量小于20k Wh时,采用风冷散热是可行的。（4）针对传统风冷难以解决大容量电池系统的高温问题和温度一致性问题,本文采用CFD方法针对三种典型流道液冷板的散热性能、均温性能以及能耗进行研究。首先考察了流量对并行流道散热性能、均温性能以及能耗的影响,对比分析低流量下三种典型流道的散热均温性能差异及其成因。其次研究流道设计参数对中心回转流道散热均温性能的影响,分析在液冷板流道整体区域添加强化传热结构对液冷板散热性能、均温性能以及能耗的影响。最后为在散热性能、均温性能以及能耗之间获得更好的妥协,研究在液冷板流道部分区域添加强化传热结构以及交换进出水口对液冷单元综合性能的影响规律。本文提出了“电池发热耗散率（BHDR）”评价指标,以定量评价动力电池发热特性和性能品质。建立了电池组各向异性三维等效热电耦合模型,通过模组汇流排与电池发热相互作用关系的研究,结合电池发热耗散率（BHDR）,对风冷散热能力进行定量评估。建立了典型液冷流道的三维仿真模型,研究了散热、均温以及能耗特性的影响因素,为液冷系统的设计提供理论支撑。
王雨潇[3]（2019）在《元素Y、Zr替代对AB5型储氢合金结构及电化学性能的影响》文中指出AB5型储氢合金是目前市场上的主流储氢产品,占据了镍氢电池负极材料的绝大部分市场份额。在AB5型储氢合金的主要元素组成中,发现钴的添加提高了合金的循环稳定性,但由于Co高昂的价格和潜在的上涨趋势。为了满足镍氢电池的市场需要并提升竞争力,采用感应熔炼法制备了La0.75Ce0.25-xZrx（Ni Mn Al）5.6（x=0,0.01,0.02,0.03）,(La0.75Ce0.25-xYx)（Ni Mn Al）5.6（x=0,0.03,0.06,0.09）两个系列的合金。通过XRD、半电池测试系统等手段,研究合金的微观结构、活化性能、放电容量、循环寿命和高倍率放电性能。并研究与最优成分相匹配的热处理工艺,最终形成满足客户技术指标（0.2C容量>320mAh/g,1C循环200周容量保持率>80%）的低成本（无钴）产品。研究结果如下:Zr替代Ce后合金的结构未发生变化,晶胞体积逐渐减小,半峰宽逐渐增大。未经热处理的(La0.75Ce0.25-xZrx)（Ni Mn Al）5.6（x=0,0.01,0.02,0.03）系列合金中x=0.01样品的原材料成本82.19元/公斤,容量为332.6mAh/g,循环200周容量保持率从39.7%提高到57.8%。综合成本与性能方面考虑,该合金最具优势。以此合金为研究对象,分别研究了热处理温度和热处理时间对该合金的结构与电化学性能的影响。结果发现热处理后合金的结构并未发生变化,只是合金的晶化程度和晶格参数略有不同。该合金在1000℃保温6h的热处理条件下具有最优的性能:最高容量为333mAh/g,循环200周后容量保持率达到83.05%,5C倍率下HRD值达到88.41%,均满足客户的性能指标。Y替代合金中的Ce后,合金的相结构仍为CaCu5型的LaNi5相,合金的半峰宽先增大后减小。经1000℃保温8h热处理后的(La0.75Ce0.25-xYx)（Ni Mn Al）5.6（x=0,0.03,0.06,0.09）系列合金中x=0.03样品的原材料成本为83.1元/公斤,其容量为333.4mAh/g,倍率性能达到最优,循环240周剩余容量由未替代合金的200.7mAh/g提高到241.2mAh/g。综合成本与性能考虑该合金有望达到客户的性能指标。因此研究该合金的最佳热处理温度和时间,研究发现1000℃保温8h后合金的性能达到最优:容量达到330mAh/g,循环240周容量保持率达到80.55%,5C倍率下HRD达到82.66%,均满足客户的性能指标。
田新军,刘开宇,周赛军,程杰[4]（2017）在《超大容量金属氢化物-镍电池的储能机遇》文中提出当前金属氢化物-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。
陈云贵,周万海,朱丁[5]（2017）在《先进镍氢电池及其关键电极材料》文中研究指明随着电极材料和电池技术的进步,镍氢（Ni-MH）电池的综合性能不断得到改善。从关键电极材料的热力学及电极过程动力学出发,概述了电极材料的基本设计思路及优化策略。结合近几年来的高能量、高功率、宽温区、低成本以及低自放电Ni-MH电池产业界及学术界的研发进展,重点综述了各类电池的关键技术及关键材料的研究进展,并且展望了镍氢电池市场前景及下一代镍氢电池发展方向。
苏耿[6]（2012）在《镍氢电池负极关键技术研究及混合动力车用电池研制》文中研究说明镍氢电池是近期和中期的首选动力电池,但其性能依然需要进一步提高,而目前主要是要提高贮氢合金电极性能,为了提高贮氢合金电极和镍氢电池的性能,本文进行了通过低温烧结、采用C0304作为添加剂、贮氢合金粉末的表面处理以及粘合剂和导电剂配方的优化等途径来提高贮氢合金电极性能的研究,并研制出了性能优异的HEV6Ah和40Ah方形动力电池。采用XRD、SEM、TEM、EDX、 BET、ICP、FTIR等测试技术对材料、电极进行了表征和分析；采用循环伏安、线性极化、阳极极化、电位阶跃、交流阻抗等测量方法对电极或电池进行了测试分析；采用恒流充放电对电极和电池进行了充放电性能研究,有效地提高了贮氢合金电极和电池的性能,并分析了其机理。通过将贮氢合金电极在300℃下进行烧结1h显着提高了电极的动力学性能,相对未烧结电极,烧结电极的极化电阻（Rp）、接触电阻（Rpp）和电荷迁移电阻（Rct）大幅度降低,交换电流密度（I0）、极限电流密度（IL）、氢扩散系数（D）都明显提高；从而有效地提高了电极的高倍率放电性能和循环寿命,当以1500mA·g-1电流密度放电时,烧结电极的容量已经高于未烧结电极53.0mAh·g-1和27.95%,HRD值较未烧结电极提高了14.87%,不同放电电流密度下的放电中值电位和放电平台也都高于未烧结电极,1C充放电循环时的容量衰减速度明显比未烧结电极缓慢,这应该是因为电极的致密化、合金晶格畸变和应力的消除或者减小和合金颗粒表面产生了微裂纹。通过对不同的C0304添加量对贮氢合金电极性能的影响研究得出了C0304作为添加剂应用于实际电极时的合适添加量,并采用该电极制备了AA（额定容量为1500mAh）圆柱型电池,结果表明,适量的C0304可以有效地提高电池的倍率性能、高低温性能、耐过充性能、循环寿命,可以降低电池的内阻、内压和温升；通过各种测试手段对材料、电极和电池进行了C0304的影响机制分析,结果表明,C0304对贮氢合金电极和镍氢电池性能的影响应该是因为其良好的电催化活性和电容性能、一定的贮氢性能、低的电导率、Co3O4-Co（OH）2-Co可逆反应的存在以及能抑制电极合金的氧化、提高电池内部气体复合反应的速度和氧气的电化学还原比例。通过采用新的碱处理方法对贮氢合金粉末进行了处理,去除了合金粉末表面的氧化层并在表面形成了具有高电催化活性的Ni和Co富集层（其中NaOH碱液处理的合金原子百分含量为92.91%,KOH碱液处理合金的原子百分含量为90.68%,分别比未处理合金提高了26.62%、24.39%）,提高了合金粉末的比表面积,从而提高了电催化活性、氢扩散能力、导电性和抗氧化腐蚀能力,降低了吸放氢的平台斜率,进而有效地改善了贮氢合金电极的活化性能、高倍率充放电性能、高低温性能、充放电电压平台和循环寿命。通过贮氢合金电极的粘合剂和导电剂配方优化提高了HEV用6Ah方形镍氢动力电池用贮氢合金电极的充电效率、大电流放电性能、放电电压平台和低温性能。综合采用本文研究结果研制了HEV用6Ah方形镍氢动力电池,测试结果表明,该电池具有很好的充放电倍率性能、高低温性能、循环寿命,80%SOC下45C放电效率达81.8%,放电0.1S时,电池电压为0.9797V,比功率高达1422W／Kg；-20℃下的80%SOC3C放电效率达83.73%;80%SOC下的3C充放电循环寿命达4224次；经电池检测机构检测,性能达国际先进水平。在项目产业化时,采用本文部分研究结果制备了混合动力大巴用40Ah方形镍氢动力电池,经国内车用电池权威检测机构测试,电池各项指标均符合国家标准,且倍率放电能力、高低温性能、荷电保持能力、循环寿命和贮存等性能均远优于国家标准。
夏洋[7]（2011）在《氢氧化镍电极的活化机制研究》文中研究说明在能源问题和环境问题日益严重的今天,各国政府越来越重视电动汽车的发展,而混合动力电动汽车则是目前技术最为成熟的电动汽车。作为混合动力电动汽车最重要的配套动力化学电源,MH/Ni动力电池具有较好的综合性能,随着MH/Ni动力电池产业化速度的不断加快,我们仍要不断提高MH/Ni动力电池的比容量、比功率、使用寿命等性能并降低电池的生产成本,而这些问题的解决则强烈的依赖于MH/Ni动力电池应用性技术的基础研究。对MH/Ni动力电池正极活化过程的研究就属于这一范畴,针对氢氧化镍电极的活化机制,本论文在氢氧化镍材料活化过程本质的研究、活化速度较快的含Ni（Ⅲ）的氢氧化镍材料的研究、添加剂Co和CoO的氧化过程及其对氢氧化镍电极性能的影响、活化后的MH/Ni动力电池长时间搁置后的特性研究等方面开展了一些创新性的工作：1.利用改进的单颗粒微电极实验装置研究了氢氧化镍的活化过程,现场观察到单颗粒氢氧化镍在充放电过程中自身颜色的变化,结果表明当电化学还原反应进行完后,仍有一部分Ni（Ⅲ）存在于颗粒中。活化过程的研究表明循环伏安法可以有效的活化氢氧化镍颗粒,颗粒在活化过程中充电效率的变化表明在初始阶段,氢氧化镍主反应的活化速度大于副反应氧析出反应的活化速度,随后,主反应的活化速度和副反应的活化速度基本一致,主反应和副反应的竞争关系是活化过程的一个重要性质。通过对氢氧化镍归一化输出能力的分析,表明活化过程并没有改善颗粒的电化学反应速率。综合实验数据的分析后,我们提出了单颗粒氢氧化镍的活化模型,氢氧化镍材料活化过程的本质就是一层特殊的导电性更好的活性物质的形成过程。2.采用在碱液中用强氧化剂氧化氢氧化镍的方法合成了部分氧化的氢氧化镍。通过增加反应温度和反应时间可以增加氢氧化镍的氧化程度,高温条件可以加剧氧化反应的进行。强氧化剂改变了氢氧化镍颗粒的表面成分和形貌,含5%Ni（Ⅲ）的氢氧化镍的表面Co、Zn元素的含量有一定程度的增加,含10%Ni（Ⅲ）的氢氧化镍的表面颗粒之间的接触不再紧密,含20%Ni（Ⅲ）的氢氧化镍表面已被强氧化剂严重破坏。部分氧化的氢氧化镍,由于其表面Ni（Ⅲ）的存在改善了材料的导电性,使得这些材料的活化速度在活化过程的初期都要比母体氢氧化镍的活化速度快,这进一步证实了我们提出的氢氧化镍材料的活化本质。由于强氧化剂对含10%Ni（Ⅲ）和含20%Ni（Ⅲ）的氢氧化镍表面的过度作用,使得这两种材料的循环性能很差。含5%Ni（Ⅲ）的氢氧化镍材料的电化学综合性能最好。3.研究了CoO和Co在50℃的浓碱中首次电化学氧化的过程,并详细分析了CoO和Co在电化学氧化过程中结构和形貌的变化,提出了钻的电化学氧化机理,探讨了CoO和Co作为正极的添加剂对MH/Ni电池性能的影响。实验结果表明：当初始反应物为CoO时,氧化产物是Co304的单相,而当初始反应物为Co时,氧化产物则是CoOOH和C0304的两相混合物。CoO和Co的电化学氧化机理揭示了钴在电解液中的溶解性和消耗CoOOH的反应的动力学这两个因素可以在很大程度上影响反应产物C0304和CoOOH的量。Co的氧化产物CoOOH可以很好地连接泡沫镍集流体与氢氧化镍颗粒,进而增强MH/Ni电池的大电流充放电性能。CoO的氧化产物C0304可以很好地在氢氧化镍颗粒与颗粒之间建立导电连接,提高正极对β-Ni（OH）2的利用率,进而增强MH/Ni电池的容量性能。因此,CoO和Co需要同时作为添加剂添加到MH/Ni电池的正极中。4.以搁置两年后的分别添加了CoO和添加了Co的电池作为研究对象,从正极板、电解液及隔膜的性质分析了经过长时间搁置后的电池的性能。搁置两年后两种电池的正极板仍保持其本来的电化学性能,表明通过第四章中的方法在电池高温化成过程中形成的钻导电网络能够长时间的稳定存在,并能够保持良好的导电性。搁置两年后的电池显示,添加CoO的正极板中活性物质堆积得很致密,而添加Co的正极板中活性物质堆积得很松散。添加CoO的正极板表面和正极活性物质表面钴元素的含量都要大于添加Co的电极的情况。由于负极合金的腐蚀而溶解进入电解液中的Al、Ce、La、Mn元素的浓度很低,不会对电池的性能产生影响。由于析氧副反应对添加Co的电池正极的影响强烈,导致其隔膜内填充入大量的正极活性物质颗粒,而添加CoO电池的隔膜内正极活性物质的数量较少。
陈卫华[8]（2009）在《氢氧化镍材料的合成、修饰及其电化学性能研究》文中提出化石能源危机和环境危机所产生的双重压力促使电动车（包括纯电动车和混合动力电动车）得到极为广泛的重视。在电动车中,高功率蓄电池占有非常重要的地位。具有“高比能绿色电池”之称的金属氢化物一镍电池（MH/Ni电池）在作为混合动力电动汽车的车用电池方面具有明显的优势,也是最早作为混合动力电动车用电池进入商业化阶段的电池系统。由于MH/Ni电池在设计上采用的是正极容量限制方式,因此,其正极材料氢氧化镍综合性能的提高对电池整体性能的提升至关重要。本论文以提高氢氧化镍材料的大电流充放电性能及其质量比容量为目的,采用不同的制备方法分别合成了片状纳米氢氧化镍、纳米氢氧化镍／碳复合材料、α相纳米片状Ni-Co氢氧化物以及表面覆钻的微米球形氢氧化镍,并对它们各自的电化学性能进行了深入细致的研究。1.纳米Ni（OH）2具有特殊的结构特性,被认为具有比微米级球形氢氧化镍更好的电化学性能。但目前系统研究纳米Ni（OH）2的制备及其形貌、结构等因素与其电化学性能关系的还很少。为了对纳米Ni（OH）2的这种关系有进一步的了解,本文采用水热法控制合成了系列均匀片状纳米Ni（OH）2,对合成的系列纳米Ni（OH）2的循环伏安、倍率放电等性能作了详尽的研究,并与商业化球形氢氧化镍进行了对比,结合XRD、SEM和HRTEM等结构分析方法得出以下的结论：①纳米Ni（OH）2有更高的电化学反应活性和快速活化能力,但并非所有的纳米级氢氧化镍均较微米级的球形氢氧化镍在电化学性能方面表现出优势。②降低纳米Ni（OH）2在垂直于[100]晶轴方向的结晶性,可以提高其电化学活性和比容量。③在理解纳米Ni（OH）2的粒径对其电化学性能的影响方面,不能单纯地追求单个颗粒整体的大小对电化学性能的影响,还应该考虑到颗粒中存在的不完全的结晶和优先生长可能对其电化学性能带来的影响。2.纳米Ni（OH）2具有电化学活性高、充电效率高及放电平台高等优点,但存在易于团聚、在使用过程中难与导电剂均匀混合等问题导致其纳米特性难以得到很好的体现。为了克服上述问题,我们利用超声波处理方法,在液相中把现场生成的纳米Ni（OH）2微粒直接均匀地分散负载于纳米级的碳基微粒材料表面,使两者均匀复合成一种新型材料。不仅解决了现有技术中存在的纳米Ni（OH）2活性材料的分散问题,确保了Ni（OH）2纳米特性,同时也使其导电性得到提高。电化学测试证实此种复合材料具有优异的大电流充放电特性,活性材料的利用率也得到明显提高。3. a-Ni（OH）2中的Ni元素在电化学反应中的理论交换电子数约为1.7,远大于β-Ni（OH）2的1个交换电子,故合成稳定的a-Ni（OH）2是提高MH/Ni电池正极比容量的重要途径。我们首次采用部分阳离子交换法制备出一系列α相Ni-Co氢氧化物。循环伏安研究表明所合成的a相Ni-Co氢氧化物比共沉淀法合成的β相Ni-Co氢氧化物具有更低的电阻和更好的电化学可逆性。充放电测试表明所合成的α相Ni-Co氢氧化物的比容量远高于β-Ni（OH）2的理论比容量,并且在500周循环后仍保持有很好的容量特性和充放电性能。通过调节Ni-Co氢氧化物的组成,还可以调控其电化学性能。此外,阳离子交换反应还可以可逆进行。阳离子交换方法是一个构筑不同组成的双金属氢氧化物的简便的新方法,并且以此方法制备的材料呈现出不同于传统方法所得产物的优异电化学性能。4.在微米级球形Ni（OH）2表面进行钴元素的包覆,可在其表面形成导电网络,有效提高其导电性。通常采用的覆钴方法主要是化学沉积法和电沉积法。本文采用了一种新方法—阳离子交换方法,成功地合成了系列具有核-壳结构的Ni（OH）2@CoOOH样品。这种原位的阳离子交换合成过程使得产物Ni（OH）2@CoOOH完好地保持了初始球形Ni（OH）2的结构和形貌,并且表层CoOOH与内部Ni（OH）2核是通过过渡相a-Ni（OH）2贯通起来的。这种结构不仅增强了CoOOH与Ni（OH）2之间接合的牢固度,使得此种材料的循环稳定性得到了明显的提高,而且还使其作为MH/Ni电池的正极材料时的比容量得到提高,超过了β-Ni（OH）2的理论比容量。覆钴材料的导电性和活化特性也得到了极大的提高,可用0.5-2C的倍率在几周内完全活化。此外,还探讨了Ni（OH）2@CoOOH的制备方法所涉及的反应机理。鉴于所开发的核-壳结构Ni（OH）2@CoOOH的制备方法简单,所得到的材料具有导电性高、易于活化、比容量高、循环性能好等优点,我们对此种材料的单批合成量成功地进行了放大,并采用所制备的大批量Ni（OH）2@CoOOH材料组装了方形动力电池（6Ah）。电化学测试结果表明,当电池的放电倍率提高到30C时仍保持有74.19%的放电效率,而用以制备核-壳结构Ni（OH）2@CoOOH材料的原料球形Ni（OH）2加入CoO作为导电添加剂所制作的对比电池在30C放电时的放电效率降到了1.86%。
马广君[9]（2009）在《镍氢动力电池正极极板制备工艺理论研究与装备开发》文中研究指明镍氢动力电池的研究开发一直是国际上一系列重大科技发展计划的热点之一,而电池极板制备技术及其装备的开发是制约镍氢动力电池发展的关键,针对这一关键问题,东北大学先进制造技术及自动化研究所与沈阳东鹏电池装备有限公司共同开发了镍氢动力电池正极板制备的自动化生产线,这对于提高我国整个电池行业的水平,提高其在国际市场上的竞争力是当务之急。本文首先介绍了镍氢动力电池极板制备技术、选题背景及其国内外的发展历史和研究状况。阐述了镍氢动力电池极板制备技术及其装备的特点和应用前景。对镍氢动力电池极板制备关键技术及其装备进行了较为系统的研究,其主要研究内容与成果如下。（1）对正极基板分类的研究表明,卷状发泡镍适合于连续自动化生产；通过扫描电镜分析,化学镀、真空溅射的发泡镍都具有光滑的表面,而采用浸渍石墨涂层发泡镍的表面很粗糙,而且有相当数量的封闭孔,这些孔对极板涂布有不利的影响。研究了发泡镍抗拉强度与其面密度的关系；通过对发泡镍的镀层厚度分布系数（TDR）的研究得知,如果TDR值大,表明发泡镍内部较脆弱。在极板卷绕时,容易断裂,在极板轧制过程中,发泡镍也容易断筋,而且还会导致电池内阻增加。（2）通过对正极基板在预压过程中变形规律的研究表明,在三类基板中,发泡镍的延伸率最大,复合材料次之,纤维镍最小。针对动力电池极板广泛使用的发泡镍在预压过程中的受力状况和变形进行了分析,得出的结论是预压辊直径变化对正极基板延伸率的影响很小。（3）对动力电池正极基板预留集流体焊道的各种技术进行了分析研究,探讨了高压水流冲洗与真空吸附技术清理焊道活性物质的机理。（4）通过对正极极板涂布影响因素的分析表明,发泡镍的孔型和孔率对极板涂布的影响很小；Ni（OH）2粒度和形状对极板涂布的影响较大；浆料的黏度和流动性对极板涂布的影响很大,若浆料黏度太低或者太高,将导致极板上浆量不足。（5）通过对正极极板的各种涂布方法的分析研究,提出了恒压力涂布与精密刮涂技术复合的工艺方法,彻底解决了极板表面浮粉问题；解决了如何检测极板涂布活性物质密度均匀性的问题。（6）通过对正极极板在轧制过程中变形机理研究表明,轧辊直径变化对极板延伸率的影响很大；并建立了轧辊半径与极板轧制前和轧制后的厚度关系方程式；压力变化对极板延伸率的影响很小。极板的压比对其延展率的影响,二者是指数关系,一般,压比m越大,延伸率δ也越大。（7）针对合浆工艺过程,建立了模糊控制模型,并建立了最佳转速和最佳混合搅拌时间的模糊全自动浆料混合系统的模糊控制规则；对极板涂布烘干这个非常复杂而又难以控制的过程,采用专家智能控制,并确立了极板生产过程的知识库结构；对极板轧制厚度的控制,采用了非线性神经网络控制系统。（8）通过生产装备的实际运行证明了,镍氢动力电池正极极板制备工艺原理是正确的,设备结构合理,其性能稳定可靠。
张翔宇[10]（2008）在《镍氢动力电池正极材料β型氢氧化镍表面改性制备技术及其高温与高倍率电化学性能研究》文中进行了进一步梳理镍氢电池在几年前已经成功应用于电动车和混合电动车中。但是,动力型镍氢电池需要其正极材料具有高比能量、高比功率和长寿命等特性,因此提高镍氢电池正极材料的上述特性至为关键。作为动力电池的正极材料球形氢氧化镍的高温性能和高倍率充放电性能已经成为制约其应用于MH-Ni动力电池的重要因素。本论文围绕MH-Ni动力电池中正极材料制备技术和改性技术进行研究,实验结果总结如下:采用控制结晶法制备了高密度β-Ni（OH）2,研究了制备条件及产品晶体结构与其电化学性能的关系。在β-Ni（OH）2的合成后期,通过改变反应pH值,扫描电镜观察发现β-Ni（OH）2的微结构发生明显变化,在β-Ni（OH）2表面的产生了新的纳米Ni（OH）2晶,XRD结果表明:处理后的β-Ni（OH）2的FWHM001和FWHM101增大。存在纳米Ni（OH）2晶粒的β-Ni（OH）2样品具有更高的比容量,材料在50℃,0.2C充放电达到额定容量的85%以上。通过化学沉淀方法,在制备的球形β-Ni（OH）2基体包覆Co（OH）2,Ca（OH）2,Y（OH）3,Yb（OH）3,研究包覆对基体结构、形貌、电化学性能的影响,以提高球形氢氧化镍的高温性能。实验表明:包覆Co（OH）2的β-Ni（OH）2电化学电导明显提高;稀土元素大幅度提高镍电极的高温充放电性能;复合Co-Y氢氧化物的包覆明显提高了β-Ni（OH）2的电化学性能,在60℃条件下,1C充电3C放电的条件下,镍电极充放电效率在90%以上。掺杂Ca,Y的含量过高,会形成过多Ca（OH）2,Y（OH）3单独相,材料的电导性和电化学性能会迅速变差。恒电流充放电,循环伏安和交流阻抗谱实验结果表明,不同掺杂元素的镍电极在高温充放电过程中的表现有一定差异;25℃条件下,β-Ni（OH）2扩散系数随Co（OH）2包覆量增大而增大,60℃条件下,Co-Yb复合包覆β-Ni（OH）2质子扩散系数随其量的增大而先增大后减小。球形氢氧化镍的电极过程用R（R1（R2C））等效电路模拟:随着稀土掺杂元素掺杂量的增大,镍电极的质子扩散电阻呈增大趋势。通过在充放电过程的XRD分析,研究包覆球型氢氧化镍在充放电过程中的结构变化;CV、EIS研究高温镍电极电化学行为,以及掺杂稀土元素Yb对β-Ni（OH）2高温电化学行为的影响机理,结果表明:稀土元素Yb的包覆量增大,满充电态时β-Ni（OH）2的（001）和（100）谱线较放电态宽化明显,CV测试说明稀土元素Yb明显提高β-Ni（OH）,的析氧过电位。在60℃条件下,镍电极荷电态不同时,包覆Yb的β-Ni（OH）2电荷传递电阻变化与常规氢氧化镍不同。针对镍氢动力电池对正极材料的具体要求,制备出高密度,高电导的含纳米Ni（OH）2的Co-Yb氢氧化物复合β-Ni（OH）2,60℃下材料的1C充电3C放电容量达到254mAh/g,1C充放电循环500次,容量降低到91%,振实密度可以高达2.28g/cm3。
二、大容量方形动力MH/Ni电池性能（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、大容量方形动力MH/Ni电池性能（论文提纲范文）
（1）稀土Ni基多元合金作为Ni/MH电池电极材料的结构和性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 Ni/MH电池的工作原理 |
| 1.3 研究中合金的负极材料 |
| 1.3.1 AB_2型Laves储氢电极材料 |
| 1.3.2 AB_5型稀土储氢电极材料 |
| 1.3.3 A_2B型Mg系储氢电极材料 |
| 1.3.4 AB型 Ti-Fe系储氢电极材料 |
| 1.3.5 V基固溶体储氢材料 |
| 1.3.6 La-Mg-Ni系稀土储氢材料 |
| 1.4 研究课题的优势和创新点 |
| 1.5 本课题的主要研究内容 |
| 第2章 实验内容和测试方法 |
| 2.1 实验仪器设备和金属材料 |
| 2.2 金属合金锭的制备 |
| 2.2.1 金属合金的准备 |
| 2.2.2 熔炼合金La_(0.8)Mg_(0.2)Ni_(3.1-x)Co_xAl_(0.3)Mn_(0.1)(x=0,0.1,0.3,0.5,0.7) |
| 2.2.3 熔炼合金La_(0.8)Mg_(0.2)Ni_(2.6-x)Co_(0.5)Al_(0.3)Mn_(0.1)Mo_x(x=0,0.1,0.15,0.2) |
| 2.2.4 合金锭的退火处理 |
| 2.2.5 金属粉末样品的制备 |
| 2.2.6 测试电池的组装 |
| 2.3 电池负极材料的表征研究 |
| 2.3.1 衍射图谱分析研究 |
| 2.3.2 SEM测试 |
| 2.3.3 TEM测试 |
| 2.4 电池的电化学性能测试 |
| 2.4.1 合金的循环稳定性和最大放电容量测试 |
| 2.4.2 冷冻环境测试合金的循环稳定性 |
| 2.4.3 高倍率放性能测试 |
| 2.4.4 容量保持能力的测试 |
| 2.4.5 电化学阻抗测试 |
| 2.4.6 循环伏安曲线测试 |
| 2.4.7 塔菲尔曲线 |
| 第3章 元素取代对La_(0.8)Mg_(0.2)Ni_(3.1)Al_(0.3)Mn_(0.1)电极合金的相结构和电化学性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 La_(0.8)Mg_(0.2)Ni_(3.1-x)Co_xAl_(0.3)Mn_(0.1)(x=0,0.1,0.3,0.5,0.7)电极合金的晶相结构和电化学性能 |
| 3.2.1 电极合金的XRD表征 |
| 3.2.2 电极合金的SEM表征 |
| 3.2.3 储氢合金电极的循环稳定性 |
| 3.2.4 电池的容量电压曲线 |
| 3.2.5 储氢合金电极的塔菲尔曲线 |
| 3.2.6 储氢合金电极的高倍率放电性能 |
| 3.2.7 储氢合金电极的50%放电深度下的电化学阻抗谱 |
| 3.2.8 储氢合金电极的循环伏安曲线 |
| 3.2.9 储氢合金电极的自放电曲线 |
| 3.3 La_(0.8)Mg_(0.2)Ni_(2.6-x)Co_(0.5)Al_(0.3)Mn_(0.1)Mo_x(x=0,0.1,0.15,0.2)电极合金的晶相相结构和各种性能 |
| 3.3.1 电极合金的XRD表征 |
| 3.3.2 电极合金的SEM表征 |
| 3.3.3 储氢合金电极的循环稳定性 |
| 3.3.4 储氢合金电极的放电电压曲线 |
| 3.3.5 储氢合金电极的塔菲尔曲线 |
| 3.3.6 储氢合金电极的高倍率放电性能 |
| 3.3.7 储氢合金电极的50%放电深度下的电化学阻抗谱 |
| 3.3.8 储氢合金电极的循环伏安曲线 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 退火处理对La_(0.8)Mg_(0.2)Ni_(2.6)Co_(0.5)Al_(0.3)Mn_(0.1) 电极合金相结构和低温电化学性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 电极合金的结构表征 |
| 4.2.1 电极合金的XRD表征 |
| 4.2.2 电极合金的SEM表征 |
| 4.2.3 电极合金的TEM表征 |
| 4.3 合金电极的电化学性能 |
| 4.3.1 合金电极的活化性能和循环稳定性 |
| 4.3.2 合金电极在低温条件下的最大放电容量 |
| 4.3.3 合金电极的放电电压曲线 |
| 4.3.4 合金电极的塔菲尔曲线 |
| 4.3.5 合金电极的高倍率放电性能 |
| 4.3.6 合金电极的电化学阻抗 |
| 4.3.7 合金的循环伏安曲线 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（2）基于多物理场耦合的锂电池组散热分析与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.2.1 研究背景 |
| 1.2.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国内动力电池散热系统研究现状 |
| 1.3.2 国外动力电池散热系统研究现状 |
| 1.4 有待解决的问题 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 1.6 本文的章节安排 |
| 第2章 电池生热散热理论与多物理场耦合 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 锂电池结构原理与生热机理 |
| 2.2.1 锂电池基本结构与原理 |
| 2.2.2 锂电池生热机理 |
| 2.2.3 锂电池发热数学模型 |
| 2.3 锂电池传热理论与模型假设 |
| 2.3.1 锂电池传热理论 |
| 2.3.2 锂电池物性参数 |
| 2.4 多物理场耦合本构方程 |
| 2.4.1 流固热耦合本构方程 |
| 2.4.2 热电耦合本构方程 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 电池发热特性因素分析与批量数理统计研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 研究目的 |
| 3.2.1 电池单体发热特性及品质影响因素研究 |
| 3.2.2 批量锂电池发热性能影响因素研究 |
| 3.3 实验设计 |
| 3.3.1 电池单体发热特性及品质影响因素实验设计 |
| 3.3.2 批量锂电池发热性能影响因素分析实验设计 |
| 3.4 结果分析 |
| 3.4.1 电池单体发热特性及品质影响因素实验结果分析 |
| 3.4.2 批量电池性能参数影响因素分析数理统计结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 汇流排电流均衡性发热特性及影响因素分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 动力电池组汇流排模型 |
| 4.2.1 模组与汇流排模型 |
| 4.2.2 网格离散分析 |
| 4.2.3 计算工况设计 |
| 4.3 计算结果与分析 |
| 4.3.1 汇流连接排热电耦合结果分析 |
| 4.3.2 电池模组热电耦合结果分析 |
| 4.4 实验对比验证与误差分析 |
| 4.4.1 实验测试设备 |
| 4.4.2 汇流排热电耦合实验结果对比 |
| 4.4.3 模组热电耦合实验结果对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 强制风冷散热设计与实验研究 |
| 5.1 电池风冷系统三维模型与参数设计 |
| 5.1.1 电池风冷系统的三维模型 |
| 5.1.2 散热风道设计参数 |
| 5.2 电池风冷系统数值计算工况设定 |
| 5.2.1 计算域的离散化 |
| 5.2.2 风冷系统计算工况设定 |
| 5.3 结果分析与讨论 |
| 5.3.1 散热肋片对冷却效果和均匀性的影响 |
| 5.3.2 风道倾斜角对冷却效果和均匀性的影响 |
| 5.3.3 流道高度对冷却效果和均匀性的影响 |
| 5.3.4 对流换热系数对冷却效果和均匀性的影响 |
| 5.3.5 空气过冷度对冷却效果和均匀性的影响 |
| 5.4 风冷系统实验测试 |
| 5.4.1 风冷系统实验测试平台 |
| 5.4.2 实验测试与仿真结果对比分析 |
| 5.4.3 风冷系统冷却能力评估 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于流固热耦合液冷散热研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 模型参数设计 |
| 6.2.1 液冷单元与典型流道 |
| 6.2.2 流道参数设计 |
| 6.2.3 强化传热结构排布设计 |
| 6.2.4 交换进出水口参数设计 |
| 6.3 边界设置与计算收敛性、准确性判断 |
| 6.3.1 边界参数设置 |
| 6.3.2 数值计算收敛性、准确性判断 |
| 6.4 结果分析与讨论 |
| 6.4.1 冷却液流量对液冷板散热、均温、能耗性能的影响分析 |
| 6.4.2 典型流道散热、均温、能耗性能的对比分析 |
| 6.4.3 流道参数对液冷板散热、均温、能耗性能的影响分析 |
| 6.4.4 强化传热结构对液冷板散热、均温、能耗性能的影响分析 |
| 6.4.5 交换进出水口对液冷板散热、均温、能耗性能的影响分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A(攻读博士学位期间所发表的学术论文目录) |
| 附录B(论文所用的自定义函数UDF部分代码) |
| 附录C(论文所用的命令行语言CCL部分代码) |
| 附录D(论文所用的表达式语言CEL部分代码) |
（3）元素Y、Zr替代对AB5型储氢合金结构及电化学性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1. 文献综述 |
| 1.1. 引言 |
| 1.2. 稀土储氢材料的发展历程与分类 |
| 1.2.1. 发展历程 |
| 1.2.2. 稀土储氢材料的分类 |
| 1.2.3. 稀土储氢材料的研究现状 |
| 1.3. MH/Ni镍氢电池的一般原理与基础结构 |
| 1.3.1. MH/Ni电池的工作原理 |
| 1.3.2. MH/Ni电池的结构 |
| 1.4. AB_5型储氢合金改性的研究趋势 |
| 1.4.1. 元素替代对合金相结构与性能影响的研究现状 |
| 1.4.2. 热处理对合金性能影响的研究现状 |
| 1.5. 选题的依据和意义 |
| 1.5.1. 选题的依据 |
| 1.5.2. 研究的主要内容 |
| 1.5.3. 课题研究预期目的 |
| 2. 实验的研究方法 |
| 2.1. 实验的合金组分设计与样品制备 |
| 2.2. 合金微观结构测试 |
| 2.3. 合金电化学性能的测试与分析 |
| 2.3.1. 制备测试电极 |
| 2.3.2. 活化性能和电化学放电容量测试 |
| 2.3.3. 合金循环稳定性能测试 |
| 2.3.4. 合金高倍率放电性能的测试 |
| 3. Zr替代Ce对合金结构与电化学性能的影响 |
| 3.1. (La_(0.75)Ce_(0.25-x)Zr_x)(Ni Mn Al)_(5.6)合金的结构与电化学性能 |
| 3.1.1. (La_(0.75)Ce_(0.25-x)Zr_x)(Ni Mn Al)_(5.6)合金的结构 |
| 3.1.2. (La_(0.75)Ce_(0.25-x)Zr_x)(Ni Mn Al)_(5.6)合金的活化性能及电化学容量 |
| 3.1.3. (La_(0.75)Ce_(0.25-x)Zr_x)(Ni Mn Al)_(5.6)合金的循环稳定性分析 |
| 3.1.4. (La_(0.75)Ce_(0.25-x)Zr_x)(Ni Mn Al)_(5.6)合金的高倍率放电性能 |
| 3.1.5. 成本对比 |
| 3.1.6. 小结 |
| 3.2. 热处理温度对合金的结构与电化学性能的影响 |
| 3.2.1. 热处理温度对合金相结构的影响 |
| 3.2.2. 热处理温度对合金活化及容量的影响 |
| 3.2.3. 热处理温度对合金循环寿命的影响 |
| 3.2.4. 热处理温度对合金倍率性能的影响 |
| 3.2.5. 小结 |
| 3.3. 热处理时间对合金结构与电化学性能的影响 |
| 3.3.1. 热处理时间对合金相结构的影响 |
| 3.3.2. 热处理时间对合金活化与容量的影响 |
| 3.3.3. 热处理时间对合金循环稳定性的影响 |
| 3.3.4. 热处理时间对合金高倍率性能的影响 |
| 3.3.5. 小结 |
| 4. Y替代Ce对合金结构与电化学性能的影响 |
| 4.1. (La_(0.75)Ce_(0.25-x)Zr_x)(Ni Mn Al)_(5.6)合金的结构与电化学性能 |
| 4.1.1. (La_(0.75)Ce_(0.25-x)Zr_x)(Ni Mn Al)_(5.6)合金的微观结构 |
| 4.1.2. (La_(0.75)Ce_(0.25-x)Zr_x)(Ni Mn Al)_(5.6)合金的活化性能及电化学容量 |
| 4.1.3. (La_(0.75)Ce_(0.25-x)Zr_x)(Ni Mn Al)_(5.6)合金的循环稳定性 |
| 4.1.4. (La_(0.75)Ce_(0.25-x)Zr_x)(Ni Mn Al)_(5.6)合金的高倍率放电性能 |
| 4.1.5. 合金成本对比 |
| 4.1.6. 小结 |
| 4.2. 热处理温度对La_(0.75)Ce_(0.24)Y_(0.03)(Ni Mn Al)_(5.6)合金结构与性能的影响 |
| 4.2.1. 热处理温度对合金相结构的影响 |
| 4.2.2. 热处理温度对合金活化及容量的影响 |
| 4.2.3. 热处理温度对合金循环寿命的影响 |
| 4.2.4. 热处理温度对合金倍率性能的影响 |
| 4.2.5. 小结 |
| 4.3. 热处理时间对La_(0.75)Ce_(0.22)Y_(0.03)(Ni Mn Al)_(5.6)合金结构与性能的影响 |
| 4.3.1. 热处理时间对合金的外貌与氧含量的影响 |
| 4.3.2. 热处理时间对合金相结构的影响 |
| 4.3.3. 热处理时间对合金电化学容量与活化性能的影响 |
| 4.3.4. 热处理时间对合金循环稳定性的影响 |
| 4.3.5. 热处理时间对合金高倍率性能的影响 |
| 4.3.6. 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（4）超大容量金属氢化物-镍电池的储能机遇（论文提纲范文）
| 1 MH/Ni电池产业应用现状 |
| 2 电力储能领域的需求 |
| 3 MH/Ni电池在电力储能领域应用的可行性 |
| 3.1 MH/Ni电池用于电力储能领域的技术优势 |
| 3.1.1 MH/Ni电池具有本质上的安全性优势 |
| 3.1.2 MH/Ni电池具有低温性能优势 |
| 3.1.3 MH/Ni电池具有良好的倍率性能 |
| 3.2 MH/Ni电池有长期大规模安全应用实际范例 |
| 3.3 超大容量MH/Ni电池的应用优势 |
| 3.4 MH/Ni电池用于储能的经济可行性 |
| 3.4.1 资源消耗可行性 |
| 3.4.2 应用经济性 |
| 4 结论 |
（5）先进镍氢电池及其关键电极材料（论文提纲范文）
| 1 基本理论基础 |
| 1.1 吸/放氢热力学 |
| 1.2 电极过程及动力学参数 |
| 2 先进镍氢电池及其关键材料进展 |
| 2.1 高能量型镍氢电池 |
| 2.2 高功率型镍氢电池 |
| 2.3 宽温区镍氢电池 |
| 2.4 低成本镍氢电池 |
| 2.5 低自放电型镍氢电池 |
| 3 结论与展望 |
（6）镍氢电池负极关键技术研究及混合动力车用电池研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 新能源汽车 |
| 1.1.1 新能源汽车是我国的战略选择 |
| 1.1.2 新能源汽车分类及发展现状和前景 |
| 1.1.3 动力电池是新能源汽车的核心之一 |
| 1.2 MH/Ni电池 |
| 1.2.1 MH/Ni电池工作原理 |
| 1.2.2 Ni/MH电池的主要性能参数 |
| 1.2.3 HEV用MH/Ni动力电池发展现状及趋势 |
| 1.3 贮氢合金电极性能提高的途径 |
| 1.3.1 贮氢合金电极的放电动力学 |
| 1.3.2 合金多元化 |
| 1.3.3 合金表面处理 |
| 1.3.4 采用添加剂 |
| 1.3.5 改进电极制备工艺 |
| 1.4 本文的研究目的和内容 |
| 第二章 实验原理与方法 |
| 2.1 实验主要原料和试剂 |
| 2.2 电极和电池的制备 |
| 2.2.1 烧结式贮氢合金电极制备 |
| 2.2.2 掺杂四氧化三钴电极和电池的制备 |
| 2.2.3 碱处理合金电极的制备 |
| 2.2.4 方形动力电池的研制 |
| 2.3 电极和电池的性能与分析测试 |
| 2.3.1 电化学测试装置 |
| 2.3.2 电极和电池充放电性能测试 |
| 2.3.3 电极和电池的其它电化学测试分析 |
| 2.4 物理及化学分析与表征 |
| 2.4.1 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.4.2 扫描电镜(SEM)与能谱分析(EDX) |
| 2.4.3 比表面分析(BET) |
| 2.4.4 激光粒度分析 |
| 2.4.5 PCT测试 |
| 2.4.6 红外分析(FTIR) |
| 2.4.7 ICP分析 |
| 2.4.8 磁化率测试 |
| 2.4.9 透射电镜(TEM)和能谱分析(EDX) |
| 第三章 低温烧结对贮氢合金电极性能的影响 |
| 3.1 电极的物理表征和分析 |
| 3.1.1 XRD表征和分析 |
| 3.1.2 SEM表征和分析 |
| 3.1.3 BET测试和分析 |
| 3.2 电极的电化学测试和分析 |
| 3.2.1 循环伏安测试和分析 |
| 3.2.2 线性极化和交流阻抗测试和分析 |
| 3.2.3 阳极极化测试和分析 |
| 3.2.4 电位阶跃测试和分析 |
| 3.3 烧结对电极充放电性能的影响 |
| 3.3.1 活化性能 |
| 3.3.2 最大放电容量 |
| 3.3.3 放电电压特性和倍率放电性能 |
| 3.3.4 循环寿命 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 Co_3O_4对贮氢合金及电极和镍氢电池性能的影响 |
| 4.1 Co_3O_4及电极和电池的表征与分析 |
| 4.1.1 Co_3O_4及电极的物理表征与分析 |
| 4.1.2 化学分析及电化学测试分析 |
| 4.2 Co_3O_4对贮氢合金充放电性能的影响 |
| 4.2.1 活化性能与最大放电容量 |
| 4.2.2 循环性能 |
| 4.2.3 放电电压特性 |
| 4.2.4 倍率放电性能 |
| 4.3 Co_3O_4对贮氢合金电极性能的影响 |
| 4.3.1 活化性能和放电容量 |
| 4.3.2 充电效率 |
| 4.3.3 放电效率 |
| 4.3.4 循环寿命 |
| 4.4 C0304对电池性能的影响 |
| 4.4.1 高倍率放电性能 |
| 4.4.2 充电过程的温升 |
| 4.4.3 高低温性能 |
| 4.4.4 内压和耐过充性能 |
| 4.4.5 循环性能 |
| 4.4.6 内阻 |
| 4.5 C0304的作用机理分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 贮氢合金粉末表面处理对电极性能的影响 |
| 5.1 贮氢合金粉末的表面处理和电极制备 |
| 5.1.1 表面处理 |
| 5.1.2 电极制备 |
| 5.2 贮氢合金粉末的表征和分析 |
| 5.2.1 SEM表征和分析 |
| 5.2.2 XRD表征和分析 |
| 5.2.3 TEM-EDX表征和分析 |
| 5.2.4 ICP分析 |
| 5.2.5 激光粒度分析 |
| 5.2.6 比表面分析 |
| 5.2.7 P-C-T分析 |
| 5.2.8 磁化率分析 |
| 5.3 表面处理对合金电极性能的影响 |
| 5.3.1 活化性能 |
| 5.3.2 充电效率 |
| 5.3.3 常温80%SOC放电效率 |
| 5.3.4 低温性能 |
| 5.3.5 循环寿命和放电电压特性 |
| 5.4 结论 |
| 第六章 镍氢动力电池的研制 |
| 6.1 粘合剂对合金电极性能的影响 |
| 6.1.1 粘结剂的选择和物化性质 |
| 6.1.2 粘合剂对负极浆料性能的影响 |
| 6.1.3 粘合剂对合金电极电化学性能的影响 |
| 6.2 导电剂对合金电极性能的影响 |
| 6.2.1 导电剂的选择 |
| 6.2.2 不同导电剂配方负极浆料基本性能 |
| 6.2.3 导电剂对合金电极电化学性能的影响 |
| 6.3 6Ah镍氢动力电池的制备及性能测试 |
| 6.3.1 充电效率 |
| 6.3.2 放电效率 |
| 6.3.3 循环性能 |
| 6.3.4 电池检测机构测试结果 |
| 6.4 项目产业化所制备40Ah电池的检测结果 |
| 6.5 本章小结 |
| 第十章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间的科研成果 |
| 科研项目 |
| 专利 |
| 学术论文 |
| 附件 |
| 附录 |
（7）氢氧化镍电极的活化机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 引言 |
| §1.2 MH/Ni电池的工作原理 |
| §1.3 MH/Ni动力电池的国内外发展现状 |
| §1.4 MH/Ni动力电池性能改善的措施 |
| §1.5 氢氧化镍电极的研究进展 |
| §1.5.1 氢氧化镍电极的发展概述 |
| §1.5.2 氢氧化镍材料的品型和结构 |
| §1.5.3 氢氧化镍电极的工作原理 |
| §1.5.4 氢氧化镍的微结构与电化学性能的关系 |
| §1.5.5 氢氧化镍电极的添加剂 |
| §1.6 微电极技术及其应用 |
| §1.6.1 粉末微电极方法及其应用 |
| §1.6.2 碳纤维-单颗粒微电极方法及其应用 |
| §1.6.3 金属微盘电极-单颗粒方法及其应用 |
| §1.6.4 固定式单颗粒微电极方法及其应用 |
| §1.6.5 光学显微镜现场观测单颗粒活性物质的电化学行为 |
| §1.7 本论文的主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 单颗粒技术研究氢氧化镍材料的活化过程 |
| §2.1 引言 |
| §2.2 实验 |
| §2.2.1 分离商业化的氢氧化镍样品 |
| §2.2.2 氢氧化镍-碳纤维微电极的制作 |
| §2.2.3 实验装置 |
| §2.2.4 循环伏安测试 |
| §2.2.5 恒电流充放电测试 |
| §2.2.6 恒电压充电、恒电流放电测试 |
| §2.2.7 氢氧化镍及活化后材料的电导率的测试 |
| §2.2.8 光学显微镜观测 |
| §2.2.9 氢氧化镍样品的结构表征 |
| §2.2.10 氢氧化镍样品的形貌表征 |
| §2.3 结果与讨论 |
| §2.3.1 商业化球形氢氧化镍的结构及成分 |
| §2.3.2 分离商业化球形氢氧化镍的结果 |
| §2.3.3 光学显微镜现场观测单颗粒活性物质的电化学行为 |
| §2.3.4 单颗粒氢氧化镍的循环伏安研究 |
| §2.3.5 单颗粒氢氧化镍的充电效率 |
| §2.3.6 单颗粒氢氧化镍的恒电流充放电性能测试 |
| §2.3.7 材料的归一化输出能力分析 |
| §2.3.8 氢氧化镍活化前后的电子电导率 |
| §2.3.9 氢氧化镍的活化模型 |
| §2.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 含Ni(Ⅲ)的氢氧化镍材料及其电化学性能 |
| §3.1 引言 |
| §3.2 实验 |
| §3.2.1 实验器材和试剂 |
| §3.2.2 含Ni(Ⅲ)的氢氧化镍的合成 |
| §3.2.3 氢氧化镍中Ni(Ⅲ)含量的测定 |
| §3.2.4 含Ni(Ⅲ)的氢氧化镍电子电导率的测量 |
| §3.2.5 含Ni(Ⅲ)的氢氧化镍微电极的制作 |
| §3.2.6 微电极的循环伏安测试 |
| §3.2.7 含Ni(Ⅲ)的氢氧化镍电池的制作和测试 |
| §3.2.8 含Ni(Ⅲ)的氢氧化镍样品的结构表征 |
| §3.2.9 含Ni(Ⅲ)的氢氧化镍样品的形貌表征 |
| §3.2.10 含Ni(Ⅲ)的氢氧化镍的表面成分检测 |
| §3.3 结果与讨论 |
| §3.3.1 反应条件对含Ni(Ⅲ)的氢氧化镍产物的影响 |
| §3.3.2 氧化剂K_2S_2O_8部分氧化氢氧化镍对球形氢氧化镍结构的影响 |
| §3.3.3 氧化剂K_2S_2O_8部分氧化氢氧化镍对球形氢氧化镍表面成分的影响 |
| §3.3.4 氧化剂K_2S_2O_8部分氧化氢氧化镍对球形氢氧化镍表面形貌的影响 |
| §3.3.5 部分氧化的氢氧化镍的电子电导率 |
| §3.3.6 部分氧化的氢氧化镍的单颗粒循环伏安研究 |
| §3.3.7 含不同比例Ni(Ⅲ)的氢氧化镍的充放电性能比较 |
| §3.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 添加剂Co和CoO的氧化过程及其对氢氧化镍电极性能的影响 |
| §4.1 引言 |
| §4.2 实验 |
| §4.2.1 金属Co与CoO在常温和高温条件下的循环伏安测试 |
| §4.2.2 MH/Ni动力电池的制作和测试 |
| §4.2.3 制作钴基正极-MH电池 |
| §4.2.4 CoO和Co及其氧化产物的结构表征 |
| §4.2.5 CoO和Co及其氧化产物的形貌测试 |
| §4.2.6 钴在浓碱中的结构分析 |
| §4.3 结果与讨论 |
| §4.3.1 金属Co与CoO在常温和高温条件下的线性电势扫描(LSV)研究 |
| §4.3.2 添加CoO的电池和添加Co的电池的电化学性质 |
| §4.3.3 钴基正极-MH电池的电化学氧化过程 |
| §4.3.4 电化学氧化过程中Co和CoO的结构变化过程 |
| §4.3.5 电解液中钻的复合物 |
| §4.3.6 钻材料的形貌 |
| §4.3.7 钴的电化学氧化机理 |
| §4.3.8 氢氧化镍电极中的两种导电网络 |
| §4.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 活化后的MH/Ni动力电池长时间搁置后的特性研究 |
| §5.1 引言 |
| §5.2 实验 |
| §5.2.1 研究的实验电池 |
| §5.2.2 电池的拆解和处理 |
| §5.2.3 正极板、正极活性物质和隔膜的物理性质表征 |
| §5.2.3.1 SEM形貌分析 |
| §5.2.3.2 XRD结构表征 |
| §5.2.4 正极板、正极活性物质、隔膜和电解液的成分分析 |
| §5.2.5 两种电池正极板的电化学性能测试 |
| §5.3 结果与讨论 |
| §5.3.1 搁置两年后的电池的正极板的电化学性能 |
| §5.3.2 搁置两年后正极板及活性物质的物理性质 |
| §5.3.3 搁置两年后隔膜的物理性质 |
| §5.4 小结 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间已发表的论文 |
| 致谢 |
（8）氢氧化镍材料的合成、修饰及其电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 MH/Ni动力电池的发展现状 |
| 1.3 MH/Ni电池的工作原理 |
| 1.4 氢氧化镍电极的基础理论和研究进展 |
| 1.4.1 氢氧化镍充放电反应过程和机理 |
| 1.4.2 氢氧化镍材料的改性途径 |
| 1.4.2.1 添加剂 |
| 1.4.2.2 纳米氢氧化镍 |
| 1.4.2.3 稳定的α-Ni(OH)_2的制备 |
| 1.5 本论文的选题目的、意义及主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 水热法合成特征纳米氢氧化镍及其电化学性能 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验 |
| 2.2.1 实验装置 |
| 2.2.2 实验器材和试剂 |
| 2.2.3 纳米Ni(OH)_2样品的制备 |
| 2.2.4 物理测试 |
| 2.2.5 电化学测试 |
| 2.2.5.1 循环伏安测试 |
| 2.2.5.2 充放电测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 纳米氢氧化镍的结构和形貌分析 |
| 2.3.2 纳米氢氧化镍的电化学性能研究 |
| 2.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 纳米氢氧化镍/碳复合材料及其电化学性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验 |
| 3.2.1 实验器材和试剂 |
| 3.2.2 纳米氢氧化镍/碳复合材料的合成 |
| 3.2.2.1 不同碳基底材料的纳米氢氧化镍/碳复合材料的合成 |
| 3.2.2.2 不同镍源合成的纳米氢氧化镍/乙炔黑复合材料 |
| 3.2.2.3 不同载量的纳米氢氧化镍/乙炔黑复合材料的合成 |
| 3.2.3 物理测试 |
| 3.2.4 电化学测试 |
| 3.2.4.1 循环伏安测试 |
| 3.2.4.2 充放电测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 不同碳基底纳米氢氧化镍/碳复合材料的结构和电化学性能研究 |
| 3.3.2 由不同镍源制备的纳米氢氧化镍/乙炔黑复合材料及其结构和电化学性能研究 |
| 3.3.3 不同载量的纳米氢氧化镍/乙炔黑复合材料的结构和电化学性能研究 |
| 3.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 阳离子交换法制备片状纳米Ni-Co氢氧化物及其电化学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验 |
| 4.2.1 实验装置 |
| 4.2.2 实验器材和试剂 |
| 4.2.3 系列Co-Ni双金属氢氧化物A1、A2、A3和A4的合成 |
| 4.2.4 阳离子交换产物B1、B1'和C1的合成 |
| 4.2.5 物理测试 |
| 4.2.6 电化学测试 |
| 4.2.6.1 循环伏安测试 |
| 4.2.6.2 充放电测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 水热法合成Co(OH)_2 |
| 4.3.2 Co(OH)_2与Ni~(2+)的部分交换反应制备系列Ni-Co氢氧化物 |
| 4.3.3 电化学性能研究 |
| 4.3.3.1 制备方法对氢氧化镍的结构和电化学性能研究 |
| 4.3.3.2 部分阳离子交换产物A1、A2、A3和A4的电化学性能研究 |
| 4.3.4 阳离子交换可逆性研究 |
| 4.3.5 反应机理 |
| 4.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 阳离子交换法调控的Ni(OH)_2@CoOOH核-壳结构材料的制备、电化学性能测试及其较大量生产探索研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 阳离子交换法调控的NI(OH)_2@CoOOH核-壳结构材料的制备及其电化学性能测试 |
| 5.2.1 实验 |
| 5.2.1.1 实验装置 |
| 5.2.1.2 实验器材和试剂 |
| 5.2.1.3 核-壳结构Ni(OH)_2@CoOOH的合成:1g级 |
| 5.2.1.3.1 不同粒径球形氢氧化镍样品的分离 |
| 5.2.1.3.2 Ni(OH)_2@CoOOH样品的合成 |
| 5.2.1.4 Ni(OH)_2@CoOOH样品的物理测试 |
| 5.2.1.5 Ni(OH)_2@CoOOH样品的电化学测试 |
| 5.2.1.5.1 充放电循环测试用电极的制备及测试 |
| 5.2.1.5.2 活化测试电极制备及测试 |
| 5.2.2 结果与讨论 |
| 5.2.2.1 合成产物的结构确定 |
| 5.2.2.2 核-壳结构Ni(OH)_2@CoOOH的电化学性能研究 |
| 5.2.2.2.1 活化性能测试 |
| 5.2.2.2.2 容量和循环性能测试 |
| 5.2.2.3 不同钴源对产物Ni(OH)_2@CoOOH的结构的影响 |
| 5.2.2.4 合成温度对产物Ni(OH)_2@CoOOH结构的影响 |
| 5.2.2.5 原料中Ni_s/Co_(aq)比例对产物Ni(OH)_2@CoOOH结构的影响 |
| 5.2.2.6 Ni(OH)_2@CoOOH的组成对其电化学性能的影响 |
| 5.2.2.7 反应机理 |
| 5.3 阳离子交换法合成NI(OH)_2@CoOOH材料的放大试验及验证 |
| 5.3.1 实验 |
| 5.3.1.1 实验装置 |
| 5.3.1.2 实验器材和试剂 |
| 5.3.1.3 30g级Ni(OH)_2@CoOOH的合成 |
| 5.3.1.4 Ni(OH)_2@CoOOH放大样品的物理性能测试 |
| 5.3.1.5 Ni(OH)_2@Co00H放大样品的电化学性能研究 |
| 5.3.2 结果与讨论 |
| 5.3.2.1 30 g级合成产物的结构确定 |
| 5.3.2.2 核-壳结构Ni(OH)_2@CoOOH的电化学性能研究(30 g级) |
| 5.3.2.2.1 单极板的电化学性能测试 |
| 5.3.2.2.2 单体电池的电化学性能测试 |
| 5.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结论 |
| 博士期间已发表和拟发表的论文、专利 |
| 致谢 |
（9）镍氢动力电池正极极板制备工艺理论研究与装备开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 镍氢动力电池及其极板制造技术的国内外发展概况 |
| 1.3 镍氢动力电池及其极板制造技术的发展方向 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 第二章 正极基板的分类及其性能研究 |
| 2.1 正极基板的分类 |
| 2.1.1 发泡镍的分类 |
| 2.1.2 纤维镍的分类 |
| 2.2 正极基板发泡镍的主要性能 |
| 2.2.1 发泡镍的生产方法 |
| 2.2.3 发泡镍的机械性质 |
| 2.2.4 发泡镍的镀层厚度分布系数 |
| 2.3 正极基板在预压过程中的变形规律 |
| 2.3.1 正极基板在预压过程中的受力分析 |
| 2.3.2 正极基板在预压过程中的变形分析 |
| 2.3.3 预压辊直径变化对正极基板延伸率的影响 |
| 2.3.4 发泡镍的厚度预压量变化对其延伸率的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 正极极板浆料混合过程的研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 正极极板浆料混合过程 |
| 3.2.1 物料称重 |
| 3.2.2 合胶 |
| 3.2.3 电极浆料混合 |
| 3.3 实验设计 |
| 3.3.1 Ni(OH)_2的选择 |
| 3.3.2 物料加入量 |
| 3.3.3 黏合剂的分散性和其加入量的选择 |
| 3.3.4 去离子水加入量 |
| 3.3.5 桨叶转速的确定 |
| 3.3.6 浆料混合时间 |
| 3.3.7 浆料混合质量测试 |
| 3.4 实验结果与讨论 |
| 3.4.1 Ni(OH)_2类型对合浆过程的影响 |
| 3.4.2 Ni(OH)_2粒度对合浆过程的影响 |
| 3.4.3 物料加入量对合浆过程的影响 |
| 3.4.4 黏合剂的分散性和其加入量的选择 |
| 3.4.5 去离子水加入量 |
| 3.4.6 桨叶转速的确定 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 正极极板预留集流体焊道和涂布方法的研究 |
| 4.1 各种预留集流体焊道方法的特点 |
| 4.1.1 正极极板涂布前滚焊极耳 |
| 4.1.2 正极极板涂布前贴胶带保护焊道 |
| 4.1.3 正极极板涂布后高压水力清洗焊道 |
| 4.1.4 正极极板涂布烘干后清理焊道 |
| 4.2 分析常规的先焊接集流体与粘贴保护材料技术的利弊 |
| 4.3 探讨高压水流冲洗与真空吸附技术清理焊道的机理 |
| 4.4 正极极板各种涂布方法特点 |
| 4.4.1 表面刮涂 |
| 4.4.2 浸润涂布 |
| 4.4.3 辊轮涂布 |
| 4.4.4 恒压力涂布与精确刮涂复合技术 |
| 4.5 影响恒压力涂布的各种因素分析 |
| 4.5.1 发泡镍的影响 |
| 4.5.1.1 发泡镍孔型的影响 |
| 4.5.1.2 发泡镍孔率和面密度的影响 |
| 4.5.2 Ni(OH)_2的物理性能对正极极板涂布的影响 |
| 4.5.2.1 Ni(OH)_2的表面形貌、粒径及粒径分布对极板涂布影响 |
| 4.5.2.2 Ni(OH)_2的堆积密度对正极极板涂布的影响 |
| 4.5.3 Ni(OH)_2堆的流动性和沉降性对极板涂布的影响 |
| 4.5.4 浆料黏度对正极极板涂布的影响 |
| 4.5.5 涂布头沟道形状对正极极板涂布的影响 |
| 4.5.5.1 矩型沟道 |
| 4.5.5.2 园型沟道 |
| 4.5.5.3 变截面积沟道 |
| 4.5.5.4 流场研究 |
| 4.6 恒压力涂布的实验设计 |
| 4.6.1 发泡镍的选择 |
| 4.6.2 Ni(OH)_2类型和粒径的选择 |
| 4.6.3 浆料黏度的确定 |
| 4.6.4 涂布头沟道截面形状的设计 |
| 4.6.5 涂布头腔体的设计 |
| 4.6.6 正极极板性能测试 |
| 4.6.7 整体电池测试 |
| 4.7 实验结果与讨论 |
| 4.7.1 发泡镍面密度和厚度对极板容量、强度、内阻的影 |
| 4.7.2 Ni(OH)_2对极板容量的影响 |
| 4.7.3 浆料黏度的影响 |
| 4.7.4 涂布头沟道截面的影响 |
| 4.7.5 涂布头腔体形式的影响 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 正极极板轧制工艺及参数选择 |
| 5.1 正极极板轧制工艺过程及工艺原理 |
| 5.1.1 正极极板轧制成型过程 |
| 5.1.2 正极极板轧制工艺原理 |
| 5.2 轧机的操作原理和设备参数 |
| 5.3 轧机的构造 |
| 5.4 正极极板轧制的特点 |
| 5.5 正极极板在轧制过程中的变形规律研究 |
| 5.5.1 正极极板轧制前后的表面和断面形貌分析 |
| 5.5.2 轧制力变化对正极极板厚度和延伸率的影响 |
| 5.5.3 轧辊直径变化对正极极板延伸率的影响 |
| 5.5.4 正极极板的压比与延伸率的关系 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 正极极板制备过程的智能控制 |
| 6.1 浆料混合过程及性能的模糊控制系统 |
| 6.1.1 浆料的混合系统 |
| 6.1.2 合胶 |
| 6.1.3 合浆 |
| 6.1.4 合浆系统的模糊控制 |
| 6.2 正极极板涂布烘干过程的专家智能控制系统 |
| 6.2.1 正极极板涂布的目的 |
| 6.2.2 正极极板涂布烘干过程 |
| 6.2.3 正极极板涂布烘干过程的专家智能控制 |
| 6.3 正极极板轧制厚度的非线性神经网络控制系统 |
| 6.3.1 正极极板轧制过程的分析与控制 |
| 6.3.2 正极极板轧机建模与控制 |
| 6.3.3 用神经网络进行对象建模 |
| 6.3.4 应用神经网络模型的非线性控制系统 |
| 6.3.5 仿真结果比较 |
| 6.4 控制系统 |
| 6.4.1 概述 |
| 6.4.2 基本配置 |
| 6.4.3 系统操作过程 |
| 6.4.4 系统故障处理 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 正极极板轧机设计 |
| 7.1 轧机结构设计 |
| 7.1.1 设计要求 |
| 7.1.2 总体方案的设计制定 |
| 7.1.3 选择电机 |
| 7.1.4 分配传动比 |
| 7.1.5 传动装置的运动以及动力参数计算 |
| 7.1.6 传动件的设计 |
| 7.1.7 轴承的选择 |
| 7.1.8 轧辊轴的设计及强度计算 |
| 7.2 PRO/E软件功能特点简介 |
| 7.2.1 Pro/ENGINEER的简单介绍 |
| 7.2.2 常用模块 |
| 7.2.3 Pro/ENGINEER各操作界面的功能特点 |
| 7.3 零件的设计和装配 |
| 7.3.1 零件的设计 |
| 7.3.2 零件的装配 |
| 7.4 工程图的制作 |
| 7.4.1 工程图的功能与模式 |
| 7.4.2 视图的操作 |
| 7.4.3 尺寸的创建与修改 |
| 7.4.4 工程图及视图的比例 |
| 7.4.5 零件工程图的创作 |
| 7.5 轧机系统的运动仿真及其爆炸图的建立 |
| 7.5.1 Mechanism的操作流程及其指令机构 |
| 7.5.2 建立运动模型 |
| 7.5.3 爆炸图的建立及动画演示 |
| 7.6 轧辊的有限元分析 |
| 7.6.1 结构分析的工作流程 |
| 7.6.2 模型的类型及其理想化 |
| 7.6.3 约束和载荷 |
| 7.6.4 建立分析及获取结果 |
| 7.7 正极极板轧机安装 |
| 7.8 本章小结 |
| 第八章 正极极板生产线开发与工艺参数选择 |
| 8.1 正极极板制备工艺过程布局 |
| 8.2 正极极板制造装备 |
| 8.2.1 正极基板预压机 |
| 8.2.2 正极极板涂布机 |
| 8.2.3 正极极板烘干炉 |
| 8.2.4 正极极板轧机 |
| 8.2.5 正极极板剪切机 |
| 8.2.6 纠偏机 |
| 8.3 正极极板制备过程工艺参数选择 |
| 8.4 本章小结 |
| 第九章 结论与建议 |
| 9.1 结论 |
| 9.2 建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 附录 |
（10）镍氢动力电池正极材料β型氢氧化镍表面改性制备技术及其高温与高倍率电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 镍氢电池发展简介 |
| 1.2.1 镍氢电池的原理 |
| 1.2.2 镍基电池的发展历史及现状 |
| 1.3 镍电极理论基础和研究进展 |
| 1.3.1 镍电极活性物质的结构和性质 |
| 1.3.2 氢氧化镍的热力学与动力学特征 |
| 1.3.3 β型氢氧化镍的制备、结构、电化学性能研究进展 |
| 1.3.3.1 β型氢氧化镍的制备及其与性能关系 |
| 1.3.3.2 β-Ni(OH)_2的结构、形貌与性能的关系 |
| 1.3.3.3 β-Ni(OH)_2的改性研究与改性对电化学性能的影响 |
| 1.4 镍氢电池负极的研究及发展 |
| 1.4.1 储氢合金的性质 |
| 1.4.2 储氢合金的分类及研究进展 |
| 1.5 镍氢动力电池的研究和开发 |
| 1.5.1 电动车对Ni-MH动力电池的发展要求 |
| 1.6 选题意义 |
| 1.6.1 动力型球镍存在的技术问题 |
| 1.6.2 本论文的主要目标和内容 |
| 第二章 实验研究方法 |
| 2.1 实验中化学药品和仪器设备 |
| 2.1.1 化学部分药品 |
| 2.1.2 实验部分仪器设备 |
| 2.2 β-Ni(OH)_2材料的制备 |
| 2.3 β-Ni(OH)_2的表征 |
| 2.3.1 β-Ni(OH)_2的结构分析,晶胞参数测定 |
| 2.3.2 β-Ni(OH)_2的形貌分析 |
| 2.3.3 β-Ni(OH)_2的组分分析、热分析 |
| 2.3.4 β-Ni(OH)_2的粒度、比表面分析 |
| 2.3.5 β-Ni(OH)_2的松装密度和振实密度测定 |
| 2.4 材料的电化学行为测试 |
| 2.4.1 模拟电池制作及恒电流充放电实验 |
| 2.4.2 高温高倍率充放电实验 |
| 2.5 镍电极动力学实验 |
| 2.5.1 循环伏安实验 |
| 2.5.2 电化学交流阻抗谱实验 |
| 第三章 镍氢动力电池用β-Ni(OH)_2合成与电化学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 β-Ni(OH)_2制备实验 |
| 3.2.1 β-Ni(OH)_2的结构,形貌表征 |
| 3.2.2 不同pH值对氢氧化镍松装密度、振实密度,比表面积与粒度的影响 |
| 3.3 纳米微晶修饰的β-Ni(OH)_2制备 |
| 3.3.1 纳米晶修饰的β-Ni(OH)_2制备原理 |
| 3.3.2 纳米晶修饰的β-Ni(OH)_2制备实验 |
| 3.3.3 纳米晶修饰对样品的形貌影响 |
| 3.3.4 纳米晶修饰对β-Ni(OH)_2结构的影响 |
| 3.3.5 纳米改性反应时间对样品的密度的影响 |
| 3.3.6 纳米改性样品的电化学性能分析 |
| 3.4 β-Ni(OH)_2/Co复合改性实验与电化学性能研究 |
| 3.4.1 不同Co化合物对β-Ni(OH)_2电化学性能的影响 |
| 3.4.2 包覆Co(OH)_2的β-Ni(OH)_2实验方法 |
| 3.4.3 包覆Co(OH)_2的β-Ni(OH)_2样品形貌特征 |
| 3.4.4 钴元素的掺入量对样品的密度影响 |
| 3.4.5 包覆Co(OH)_2的β-Ni(OH)_2晶体结构的分析 |
| 3.4.6 包覆Co(OH)_2的样品的电化学性能研究 |
| 3.4.7 包覆Co(OH)_2元素样品的电化学行为分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 钙元素、稀土氧化物β-Ni(OH)_2的合成和高温电化学性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 掺杂改性的氢氧化镍制备的实验 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 单元素Ca掺杂β-Ni(OH)_2的合成实验结果分析 |
| 4.3.1.1 包覆Ca(OH)2样品的形貌特征 |
| 4.3.1.2 Ca(OH)_2包覆量对样品的密度影响 |
| 4.3.1.3 Ca(OH)_2包覆量对样品的晶体结构的影响 |
| 4.3.1.4 包覆钙元素的样品的电性能 |
| 4.3.2 单元素Y掺杂β-Ni(OH)_2的合成实验结果分析 |
| 4.3.2.1 包覆钇化合物的样品的形貌特征 |
| 4.3.2.2 钇元素的包覆量对样品的密度影响 |
| 4.3.2.3 钇元素包覆量对样品的晶体结构的影响 |
| 4.3.2.4 包覆Y(OH)_3的样品的电化学性能 |
| 4.3.2.5 包覆量Y(OH)_3样品的循环伏安分析 |
| 4.3.3 复合包覆Y-Co的β-Ni(OH)_2的合成实验结果分析 |
| 4.3.4 Ca,Y,Co多元掺杂β-Ni(OH)_2合成实验结果分析 |
| 4.3.4.1 多元改性样品的常温电性能分析 |
| 4.3.4.2 多元改性样品的高倍率电性能分析 |
| 4.3.4.3 多元改性样品的高低温电性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 稀土元素对β-Ni(OH)_2高温电化学影响机理研究 |
| 5.1 掺杂稀土Yb的Ni(OH)_2的制备 |
| 5.2 掺杂稀土Yb型β-Ni(OH)_2的充放电过程结构变化研究 |
| 5.3 掺杂稀土Yb对β-Ni(OH)_2电极高温电化学行为的影响研究 |
| 5.4 掺杂稀土Yb的β-Ni(OH)_2其结构与电化学性能之关联 |
| 第六章 制备高密度Y-Co复合掺杂β-Ni(OH)_2 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 包覆条件实验如下: |
| 6.2.2 实验工艺流程如图所示: |
| 6.3 实验结果讨论 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论和展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 问题和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间主要的研究成果 |
四、大容量方形动力MH/Ni电池性能（论文参考文献）
- [1]稀土Ni基多元合金作为Ni/MH电池电极材料的结构和性能的研究[D]. 李闯. 燕山大学, 2020(01)
- [2]基于多物理场耦合的锂电池组散热分析与实验研究[D]. 范光辉. 湖南大学, 2019(01)
- [3]元素Y、Zr替代对AB5型储氢合金结构及电化学性能的影响[D]. 王雨潇. 内蒙古科技大学, 2019(03)
- [4]超大容量金属氢化物-镍电池的储能机遇[J]. 田新军,刘开宇,周赛军,程杰. 电池, 2017(05)
- [5]先进镍氢电池及其关键电极材料[J]. 陈云贵,周万海,朱丁. 金属功能材料, 2017(01)
- [6]镍氢电池负极关键技术研究及混合动力车用电池研制[D]. 苏耿. 中南大学, 2012(12)
- [7]氢氧化镍电极的活化机制研究[D]. 夏洋. 武汉大学, 2011(05)
- [8]氢氧化镍材料的合成、修饰及其电化学性能研究[D]. 陈卫华. 武汉大学, 2009(09)
- [9]镍氢动力电池正极极板制备工艺理论研究与装备开发[D]. 马广君. 东北大学, 2009(06)
- [10]镍氢动力电池正极材料β型氢氧化镍表面改性制备技术及其高温与高倍率电化学性能研究[D]. 张翔宇. 中南大学, 2008(05)