热电池设计及贮存时间对性能影响的研究

发布时间：2017-09-04 00:06

  本文关键词：热电池设计及贮存时间对性能影响的研究

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【摘要】：本文阐述了热电池技术国内外发展现状和趋势,优缺点及应用,从A热电池的技术参数研究出发,得出其电化学体系的选择与计算方法,通过基础数据研究及一系列的试验验证,解决了技术关键问题。根据实际需求,对B热电池进行延寿试验,通过高温加速老化模拟电池贮存时间,验证电池贮存14年或18年后性能是否满足要求。并对C型电池贮存不同时间后的激活时间采用数学分析软件进行拟合,可以达到对贮存以后电池激活时间的预测。1)针对热电池的技术特性,选用了当今较成熟的Li Si/Li Br?Li Cl?Li F/Fe S2熔融盐电化学体系,既满足了指标的要求,也一定程度节约成本,也显示出了该体系在功率输出、抗电流脉冲、比能量高等方面的优异性能。2)本文收集了10组B型电池,确认延寿方案,对所有电池进行密封性检查等,并解剖对电池的材料进行分析,是否出现异常,并按照延寿方案进行加速老化试验验证,经过试验得出:电池的容量与电池的密封性关系不大(国家要求的标准),工作时间随着贮存时间的延长,前期会有下降,但贮存到一定时间,电池内的水分反应完全后,工作时间基本趋于稳定。而本次试验的电池B的工作时间在贮存14年和18年后,基本不变,本次试验为延寿试验积累了宝贵的数据。3)通过对不同贮存期的C型热电池放电,记录电池的激活时间,采用数学分析软件对电池激活时间进行拟合,建立非线性回归模型,实现对贮存后热电池的激活时间的预测。
【关键词】：热电池 电化学体系 延寿 工作时间 激活时间
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM915
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-19
• 1.1 前言10-12
• 1.2 热电池的应用12-13
• 1.3 热电池的分类13-16
• 1.3.1 按热电池的体系来分（钙系、锂系）13-15
• 1.3.2 按热电池的使用寿命来分（低、中寿命，高寿命）15-16
• 1.4 21 世纪的热电池展望16-18
• 1.4.1 负极材料17
• 1.4.2 电解质17
• 1.4.3 正极材料17
• 1.4.4 隔热材料17-18
• 1.5 与本论文相关的国外研究情况18
• 1.6 本论文的来源及主要研究内容18-19
• 第二章 A型电池设计验证情况19-36
• 2.1 电性能指标19-21
• 2.1.1 重量与外形尺寸19
• 2.1.2 电气接口19-20
• 2.1.3 电池代号、批号、生产序号20
• 2.1.4 主要技术指标20-21
• 2.2 分析21-22
• 2.2.1 指标分析21
• 2.2.2 功能分析21-22
• 2.3 设计与方案确定22-24
• 2.3.1 电化学体系的选择22-23
• 2.3.2 电解质的选择23
• 2.3.3 主体加热源的选择23
• 2.3.4 外结构的设计23
• 2.3.5 电池的可靠性设计23-24
• 2.4 方案确定24-25
• 2.4.1 电性能设计24-25
• 2.4.2 电池结构设计25
• 2.5 研制过程25-31
• 2.5.1 前期试验情况26-27
• 2.5.2 中期阶段27
• 2.5.3 后期阶段27-31
• 2.6 技术关键和解决措施31-33
• 2.6.1 技术关键31
• 2.6.2 解决措施31-33
• 2.7 产品标准化33-34
• 2.7.1 产品标准化工作33
• 2.7.2 该产品标准化程度33-34
• 2.8 成果的特点和水平34-36
• 2.8.1 成果特点34
• 2.8.2 电池技术性能实测结果与要求对比34-36
• 第三章 热电池B延寿试验的研究36-52
• 3.1 引言36
• 3.2 延寿研究样本的分配情况36-37
• 3.3 10 组电池研究情况37-43
• 3.3.1 样品检查与分析37-42
• 3.3.2 样品解剖及分析42-43
• 3.4 高温加速老化试验43-45
• 3.5 放电试验45-49
• 3.5.1 放电试验技术指标的确定及试验项目分配45-46
• 3.5.2 放电试验条件46-49
• 3.6 放电试验数据统计分析以及试验现象49-50
• 3.6.1 放电试验数据统计分析49
• 3.6.2 05 号批电池放电曲线的异常情况49-50
• 3.7 延寿研究结果分析50-51
• 3.8 延寿研究结论51-52
• 第四章 热电池C贮存时间对激活时间影响的研究52-60
• 4.0 引言52
• 4.1 实验情况52-53
• 4.1.1 实验样本52
• 4.1.2 放电电流52-53
• 4.1.3 电池电性能测试53
• 4.2 结果与讨论53-58
• 4.2.1 放电实验结果53-55
• 4.2.2 回归分析55-58
• 4.3 本章小结58-60
• 第五章 总结与展望60-62
• 参考文献62-64
• 发表论文和参加科研情况说明64-65
• 致谢65-66

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本文编号：788134