电极材料及装配方式对新能源汽车用镍氢动力电池性能影响研究
发布时间：2021-10-19 04:04
随着化石能源的日益枯竭以及人类对环境保护的日益重视,新能源汽车以其低油耗、低排放的优点逐渐为人们所重视。但由于纯电动汽车技术还需继续发展完善,技术较为成熟的混合动力汽车（HEV）成为近中期发展的目标。镍氢电池作为混合动力汽车的首选动力电池,其性能的高低关乎着车辆的节油效果。为了提高镍氢电池的性能,本文进行通过改进负极基材和改进内部连接阻值来降低电极的内阻等途径改善电池性能。影响电池功率性能的一个重要因素就是电池内阻,电池内阻小的电池相对应的电池功率性能就好。电池内阻产生的一个因素就是电池内部集流体的连接（焊接）电阻。通过对极耳外观及焊接方式进行改进,通过设计不同样式（集流盘式和双极耳）及不同焊接方式（四焊点、六焊点、八焊点）,增大焊接面积,从而降低电池内部的连接内阻,降低电池交流内阻和直流内阻,提升电池性能,主要是功率性能。对于本实验,通过测试对比,集流盘式极耳和六点焊接制成电池内阻有明显降低,功率性能最好。极板基材在电池内部既是活性物质载体,也是导电框架,通过对负极基材进行改进,设计不同孔径的冲孔镀镍钢带,钢带冲孔排列间距一致,冲孔孔隙率不同,对浆料涂覆效果有一定影响,测试基材样式对...
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
镍氢电池反应的模式图
内蒙古科技大学硕士学位论文-20-2极耳样式与焊接方式对电池性能的影响随着社会的发展与进步，汽车作为重要的交通工具再给人们带来方便的同时也对环境产生一定的影响。同时石油的消耗量也逐渐增大，从而给人们带来了能源危机。氢能具有可再生、清洁环保无污染等优点而被认为是替代传统能源的理想能源，世界各国都开展了氢能利用的各种研究。为了缓解我国能源供应的压力，政府非常重视新能源电动汽车的开发和推广，其中镍氢动力电池是新能源混合动力汽车重要的动力源，其大电流放电性能的好坏直接影响着新能源汽车起步和运行的效果。影响动力电池大电流放电性能的重要因素是电池的内阻大小，因此如何减小电池的内阻成为镍氢动力电池生产厂家和研究单位的重要研究内容。减小电池的内阻一般包括两种方式，一种是对电池装配工艺进行改进，即减小装配过程中产生的接触电阻；另外一种是降低活性物质的电阻率。本章重点研究装配工艺过程中极耳的样式及焊接方式对电池性能的影响。2.1极耳样式对电池性能的影响2.1.1电池制作正极制作：按一定比例将活性物质球形氢氧化亚镍、导电剂CoO、粘接剂（聚四氟乙烯(PTFE)、梭甲基纤维素(CMC)）进行混合，然后放入V型混料机混料15min，取出后放入搅拌机加入所需重量的去离子水机械搅拌30min。通过粘度计对浆料的粘稠度进行测试，合格后进行极片涂覆工作，涂覆过程中分别采用两种方式进行极耳位的预留，一种是常规的按照双极耳方式预留极耳位，如图2.1所示，一种是在极片边缘通体预留端面焊接集流盘式极耳位，如图2.2所示。然后进行烘干、辊压，最后按照尺寸要求进行裁剪即完成正极片的操作。图2.1正极片极耳位预留方式：双极耳
内蒙古科技大学硕士学位论文-21-图2.2正极片极耳位预留方式：集流盘式极耳负极制作：将负极活性物质（贮氢合金粉）、PAAS、CMC、SBR、活性炭及去离子水按照要求的比例进行混合、搅拌，搅拌时间达到要求后采用水分测定仪对浆料中的固含量进行检测，合格后采用手工拉片的方式进行涂浆，涂覆过程中分别采用两种方式一种不留极耳位，如图2.3所示；另一种是在极片边缘通体预留端面焊极耳位，如图2.4所示。然后入烘箱烘干、辊压、裁剪成适当尺寸备用。图2.3负极片极耳位预留方式：无极耳图2.4负极片极耳位预留方式：集流盘式极耳电池装配：将准备好的正极片、负极片、隔膜通过卷绕机进行卷绕成组，装入钢壳，通过万用表检测正负极之间是否存在短路的现象，然后进行滚槽、涂胶、点焊盖帽、注液和封口操作，即装配好电池。采用两种极耳样品制作的电池剖面结构下图所示，图2.5为采用双极耳方式制作的电池，图2.6为采用端面焊集流盘式极耳制作的电池。采用相同的化成工艺对两种类型电池进行化成充电。
本文编号：3444117
【文章来源】：内蒙古科技大学内蒙古自治区
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
镍氢电池反应的模式图
内蒙古科技大学硕士学位论文-20-2极耳样式与焊接方式对电池性能的影响随着社会的发展与进步，汽车作为重要的交通工具再给人们带来方便的同时也对环境产生一定的影响。同时石油的消耗量也逐渐增大，从而给人们带来了能源危机。氢能具有可再生、清洁环保无污染等优点而被认为是替代传统能源的理想能源，世界各国都开展了氢能利用的各种研究。为了缓解我国能源供应的压力，政府非常重视新能源电动汽车的开发和推广，其中镍氢动力电池是新能源混合动力汽车重要的动力源，其大电流放电性能的好坏直接影响着新能源汽车起步和运行的效果。影响动力电池大电流放电性能的重要因素是电池的内阻大小，因此如何减小电池的内阻成为镍氢动力电池生产厂家和研究单位的重要研究内容。减小电池的内阻一般包括两种方式，一种是对电池装配工艺进行改进，即减小装配过程中产生的接触电阻；另外一种是降低活性物质的电阻率。本章重点研究装配工艺过程中极耳的样式及焊接方式对电池性能的影响。2.1极耳样式对电池性能的影响2.1.1电池制作正极制作：按一定比例将活性物质球形氢氧化亚镍、导电剂CoO、粘接剂（聚四氟乙烯(PTFE)、梭甲基纤维素(CMC)）进行混合，然后放入V型混料机混料15min，取出后放入搅拌机加入所需重量的去离子水机械搅拌30min。通过粘度计对浆料的粘稠度进行测试，合格后进行极片涂覆工作，涂覆过程中分别采用两种方式进行极耳位的预留，一种是常规的按照双极耳方式预留极耳位，如图2.1所示，一种是在极片边缘通体预留端面焊接集流盘式极耳位，如图2.2所示。然后进行烘干、辊压，最后按照尺寸要求进行裁剪即完成正极片的操作。图2.1正极片极耳位预留方式：双极耳
内蒙古科技大学硕士学位论文-21-图2.2正极片极耳位预留方式：集流盘式极耳负极制作：将负极活性物质（贮氢合金粉）、PAAS、CMC、SBR、活性炭及去离子水按照要求的比例进行混合、搅拌，搅拌时间达到要求后采用水分测定仪对浆料中的固含量进行检测，合格后采用手工拉片的方式进行涂浆，涂覆过程中分别采用两种方式一种不留极耳位，如图2.3所示；另一种是在极片边缘通体预留端面焊极耳位，如图2.4所示。然后入烘箱烘干、辊压、裁剪成适当尺寸备用。图2.3负极片极耳位预留方式：无极耳图2.4负极片极耳位预留方式：集流盘式极耳电池装配：将准备好的正极片、负极片、隔膜通过卷绕机进行卷绕成组，装入钢壳，通过万用表检测正负极之间是否存在短路的现象，然后进行滚槽、涂胶、点焊盖帽、注液和封口操作，即装配好电池。采用两种极耳样品制作的电池剖面结构下图所示，图2.5为采用双极耳方式制作的电池，图2.6为采用端面焊集流盘式极耳制作的电池。采用相同的化成工艺对两种类型电池进行化成充电。
本文编号：3444117
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