第1篇:关于电动汽车的电池技术调研报告
关于电动汽车的电池技术调研报告
引言
随着全球大气环境污染越来越严重,能源紧缺问题日益突出,电动汽车以其环保节能的突出特点,受到各国的重视,电动汽车成为汽车未来发展的趋势。当前电动汽车的热点研究有电机驱动系统,充电机技术,充电谐波分析和充电站监控系统等,其中电动汽车电池技术是最主要的难题。
电动汽车电池及其管理系统现状
电动汽车电池可分为蓄电池与燃料电池,蓄电池主要有铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池、锂离子电池、钠硫电池。衡量电池的性能参数有电性能、机械性能、贮存性能,其中电性能是电池的主要参数。电池的检测和保养通过电池管理系统实现,电池管理系统(BMS)的主要工作是监控和管理蓄电池组。通过电池管理系统,蓄电池的使用效率可以得到很大提升,使用寿命可以延长,从而达到降低运行成本、提升电池组的可靠性的目的,是电动汽车的核心部件。纵观整个电动汽车的发展过程,出现过多种不同类型的电池,电池的管理系统也因各个国家各个企业不同,目前国内外市场使用最多的电池主要有铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池。
国内外使用铅酸蓄电池作为电动汽车电源的企业有:吉利汽车控股公司、奇瑞汽车控股公司、美国通用汽车公司、德国奔驰汽车公司等。铅酸蓄电池是市场中使用最广泛的电池,它的优点是:价格低廉、可靠性高、能达到电动汽车的动力性要求。然而它有两大缺点;一是使用寿命短,导致成本高;另一个缺点是比能量低,导致体积和质量很大,且充电单次续航短。另外由于铅是重金属,所以这种电池存在环境污染的问题。
奇瑞汽车控股公司使用的是成新一代阀控式铅酸电池(VRLA),阀控式铅酸蓄电池是普通铅酸蓄电池的改进,正负极板栅用铅钙锡合金铸以减少氢气析出。新一代阀控式密封铅酸蓄电池具有不须维护,允许深度放电,可循环使用等优点,但阀控式铅酸蓄电池仍未能解决铅酸蓄电池比能量和比功率低的问题,其根本原因是金属铅的密度大。在典型的应用中,电池经常工作于一个高倍率部分荷电状态,使用寿命和性能会因此受到严重影响。铅酸电池作为电动汽车电池的未来研究重点是解决比能量低的问题,以及高倍率部分荷电状态时寿命严重缩短的问题。其电池管理系统采用分布式结构,由多个电池模组远程数据采集模块CAN总线和电池管理模块构成,能够管理电池单体均衡充电和扩充接口。首先,通过监测电池的状态,控制整车用电器的适用状态,同时控制发电机的发电功率以及输出电压,并向驾驶员提供蓄电池的状态信息,最大程度的优化整车的电平衡;其次,控制整车静态电流,降低静态电流对于蓄电池电量的损耗,保证车辆停放后可以正常启动的时间,另外,优化蓄电池的充放电状态,延长蓄电池的使用寿命。
美国通用汽车公司的EV1电动汽车由26个铅酸蓄电池供电,放电深度为80%,电池寿命是450个深度放电周期。EVI的电池管理系统包括四个组成部分:电池模块、软件BPM、电池组热系统、电池组高压断电保护装置。EV1电池管理系统的核心是BPM,其功能有:单电池电压检测、电池组电流分流采样、电池组高压保护(保险丝)。EV1的电池管理系统与一般电池管理系统的区别在于,它把系统侧重点放在电池组的可靠性上,其可靠性措施有:电池组高压断电保护装置、手动断电开关、地线绝缘失效检测、自动开关与手动开关连锁。
国内外使用镍氢电池作为电动汽车电源的企业有:东风汽车集团、一汽集团、丰田汽车公司等。镍氢电池是一种碱性电池,不含重金属,因此有“绿色电池”的称号。相对铅酸电池,镍氢电池在能量体积密度方面提高了3倍,在比功率方面提高了10倍。镍氢电池主要有以下特性:①外部温度越低,镍氢电池充满之后保持的电压越高。反之,电压越低。②充电电流越大,镍氢电池自身温度升温越快。③电池充满之后,继续充电,电池电压反而下降。④长时间闲置,自身会消耗内部电量。它的缺点是:高成本,价格是铅酸电池的5-8倍;自放电损耗大;单体电池电压低;对环境温度敏感低温时容量减小和高温时充电耐受性的限制,导致电池组温度管理难度高;不易确切的判定电池的荷电水平,因此降低了蓄电池组的实际使用寿命。
东风汽车集团电动汽车使用的镍氢电池管理电路主要通过主控芯片控制外围电压采集电路、电流检测电路、温度监测电路和UART通讯电路。镍氢电池管理系统能够实现对20组串联电池组中任一单节电池的实时电压进行监控。串联电池组具有大范围(测量电压范围为0—28V),高精度(测量精度要求达到mV级别),强实时(测量时间要求达到秒级)等一系列特点,因此必须对20组电池电压进行同时测量,减少实时误差,并通过内部软件校正实现测量精度要求。
国内外使用锂离子电池作为电动汽车电源的企业有:比亚迪汽车公司、万向集团、天津清源电动车辆有限责任公司、天津力神电池股份有限公司、深圳雷天公司、北京嘉捷恒信能源公司技术公司、美国通用汽车公司、德国宝马汽车公司、日产汽车公司等。与镍氢电池相比,锂离子电池具有相对较高的工作电压和较大的比能量,是镍氢电池的3倍。锂离子电池体积小质量轻,电池高能量密度,电池电压较高,电池的自放电小,安全性较高,可满足大电流放电,无记忆效应,循环充放电次数较多,使用寿命长,锂离子对环境友好,绿色环保。电池单个性能指标的数值范围跨度大,其原因是锂离子电池有较多的电极组合,它们在性能上存在一定的差距。目前在电动汽车中,企业应用较多的锂离子电池是磷酸铁锂电池,其热稳定性和安全性较好,同时价格相对便宜。锂离子电池大量应用于电动汽车仍然存在问题,主要是因为多种性能的限制,包括锂离子电池的安全性、循环寿命、成本、工作温度和材料供应。
比亚迪汽车公司采用的电池管理系统为分布式管理系统,有三个模块组成,分别为电池组数据采样模块、电池采样管理模块和电池数据综合分析处理模块。其特点为有效提高采样速度,解决电池组充电不均的问题;能够实现对电池组的实时监控一个电池组采样数据模块;可管理多节电池;电池包的电池数可根据实际应用情况调整,适用范围广泛。
德国宝马汽车公司最新款电动汽车i3,通过专门研发的高压锂离子蓄电池给驱动系统以及所有其它车辆功能供电。这款电动汽车使用的蓄电池再一次奠定了能源效率的新基准。高压蓄电池的智能加热/冷却系统可保证能量输出(和车辆的续航里程)受温度波动的影响小于通常使用的同类蓄电池,有助于提高电池的性能和使用寿命。高压蓄电池的保用期时间长,充电迅速,在8小时之内即可完全充满电。电池管理系统的两种电子控制器电池管理单元和电芯监控传感单元由普瑞提供。电池管理系统的由两部分组成,分别为:电池管理单元和电芯监控传感单元。这两种控制器通过给高压电池进行均匀的充电保证电池的最佳性能。电芯监控传感器对每一个电池单体的电压和温度都会进行实时监控。电池管理单元对监控数据进行处理,从而对不同的电荷状态进行调节,以此保证电池的最佳性能。
电动汽车电池技术的展望
在目前市场上的电池中,锂离子电池具有轻巧方便、比能量高、比功率高、高效环保等优点,已是公认的未来汽车动力电池的不二之选,有进一步研发和大规模应用的前景。但考虑安全性、输出功率、成本等问题,车锂离子动力电池仍处于产业起步期。今后BMS的研究的重点:BMS的高度集成化、通用化;建立一个适合于电动汽车工况的动态特性好、精度高、适用于大电流充放电工况的电池模型;BMS不仅要能够准确估测电池组的SOC,还要具有评估电池组的健康状态和剩余使用寿命的功能;研究电池的优化充放电控制算法;电池组均衡方式向能量非耗散型转变;充电过程中,BMS能够与充电机通讯实现协调控制和优化充电,保障充电快速性和安全性;提高BMS安全性能,包括BMS抗干扰技术、BMS异常及报警技术和电池组热管理技术等。
电动汽车电池系统的最优方案
集中式电池管理系统因无法满足电池的安全性和可靠性要求,采用分布式结构,对各个子系统进行管理,通过CAN总线实现各个子系统的通信连接。系统由状态检测系统和均衡管理系统组成。状态检测系统通过检测电池的电流、电压、温度等电池状态量,对电池的剩余量(SOC)和相应的驾驶里程进行估计。SOC的估计采用安培积分法,用卡尔曼滤波法进行校正。均衡管理系统通过状态检测系统采集的电流、电压信息,判断电池电流、电压的高低,通过均衡模块对每节电池进行均衡。
参考文献
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第2篇:锂离子电池负极材料的调研报告
锂离子电池负极材料的研究进展
摘要: 随着时代的进步,能源与人类社会的生存和发展密切相关,持续发展是全人类的、共同愿望与奋斗目标。矿物能源会很快枯竭,解决日益短缺的能源问题和日益严重的环境污染是对国家经济和安全的挑战也是对科学技术界地挑战。电池行业作为新能源领域的重要组成部分,已经成为全球经济发展的一个新热点本文阐述了锂离子负极材料的基本特性,综述了碳类材料、硅类材料以及这两种材料形成的复合材料作为锂离子电池负极材料的研究及开发应用现状。
关键词:锂离子电池
负极材料
碳/硅复合材料
引 言: 电极是电池的核心,由活性物质和导电骨架组成正负极活性物质是产生电能的源泉,是决定电池基本特性的重要组成部分。本文就锂离子电池的负极材料进行研究。锂离子电池是目前世界上最为理想的可充电电池。它不仅具有能量密度大、无记忆效应、循环寿命长等特点,而且污染小,符合环保要求。随着技术的进步,锂离子电池将广泛应用于电动汽车、航空航天、生物医学工程等领域,因此,研究与开发动力用锂离子电池及其相关材料有重大意义。对于动力用锂离子电池而言,关键是提高功率密度和能量密度,而功率密度和能量密度提高的根本是电极材料,特别是负极材料的改善。
1、锂离子负极材料的基本特性
锂离子电池负极材料对锂离子电池性能的提高起着至关重要的作用。锂离子电池负极材料应具备以下几个条件:
(1)应为层状或隧道结构,以利于锂离子的脱嵌且在锂离子嵌入和脱出时无结构上的变化,以使电极具有良好的充放电可逆性和循环寿命;
(2)锂离子在其中应尽可能多的嵌入和脱出,以使电极具有较高的可逆容量。在锂离子的脱嵌过程中,电池有较平稳的充放电电压;
(3)首次不可逆放电比容量较小;
(4)安全性能好;
(5)与电解质溶剂相容性好;
(6)资源丰富、价格低廉;
(7)安全、不会污染环境。
现有的负极材料很难同时满足上述要求。因此,研究和开发新的电化学性能更好的负极材料成为锂离子电池研究领域的热门课题。
2、选材要求
一般来说,锂离子电池负极材料的选择主要要遵循以下原则:
1、插锂时的氧化还原电位应尽可能低,接近金属锂的电位,从而使电池的输出电压高;
2、锂能够尽可能多地在主体材料中可逆的脱嵌,比容量值大;
3、在锂的脱嵌过程中,主体结构没有或很少发生变化,以确保好的循环性能;
4、氧化还原电位随插锂数目的变化应尽可能的少,这样电池的电压不会发生显著变化,可以保持较平稳的充放电:
5、插入化合物应有较好的电子电导率和离子电导率,这样可以减少极化并能进行大电池充放电;
6、具有良好的表面结构,能够与液体电解质形成良好的固体电解质界面膜;
7、锂离子在主体材料有较大的扩散系数,便于快速的充放电;
8、价格便宜,资源丰富 对环境无污染
3、负极材料的主要类型
用作锂离子电池负极材料的种类繁多,根据主体相的化学组成可以分为金属类负极材料、无机非金属类负极材料及金属-无机非金属复合负极材料。
(1)金属类负极材料:这类材料多具有超高的嵌锂容量。最早研究的负极材料是金属锂。由于电池的安全问题和循环性能不佳,金属锂在锂二次电池中并未得到应用。目前金属单质还不具有直接用作锂离子电池负极材料的可行性。锂合金的出现在一定程度上解决了金属锂负极可能存在的安全隐患,但是锂合金在反复的循环过程中经历了较大的体积变化,存储大量的锂时,体积可膨胀到原来的数倍,极大程度的造成电极粉化,电池容量迅速衰减,这使得锂合金并未成功用作锂离子二次电池的负极材料。
(2)无机非金属类负极材料:用作锂离子电池负极的无机非金属材料主要是碳材料、硅材料及其它不同非金属的复合材料
碳材料:碳材料主要包括石墨类碳材料和非石墨类碳材料。
4、锂离子负极材料的研究进展
目前对锂离子电池负极材料的研究主要集中在碳类材料、硅类材料及这两种材料的复合材料。
4.1 碳材料的研究
4.1.1 石墨
碳材料按其结构可分为石墨和无定形碳(软碳、硬碳)。石墨是最早用于锂离子电池的碳负极材料,其导电性好,结晶度高,具有完整的层状晶体结构,很适合锂离子的嵌入与脱出。石墨分为天然石墨和人造石墨。工业上多采用鳞片石墨作为碳负极的原材料。鳞片石墨晶面间距(d002)为 0.335 nm,主要有 ABAB 排列的 2H 型六方晶体结构和 ABCABC排列的 3R型菱形晶面排序结构,即石墨层按两种顺序排列。4.1.2 无定形碳
常见的无定形碳有有机聚合物热解碳、树脂碳和乙炔黑等,前两者前驱体有很多种,如聚氯乙烯、酚醛树脂、糠醛树脂、含有氧异原子的呋喃和含有氮异原子的丙烯腈树脂等。近年来,随着研究的深入,在改善无定形碳材料性能方面也取得了极大进展。研究发现,由晶体生长水热法制备的含微孔的无定形碳球(HCS1具有较好的球形形貌、可控的单分散粒子粒径和光滑的表面,其可逆容量高达 430 mAh/g,首次库仑效率达到 73%,动力学性能比中间相碳微球(MCMB)还好。在进一步的研究工作中,Hu 等发现,利用微乳液作媒介的晶体生长水热法制备的含微孔的无定形碳球(HCS2)具有比 HCS1 更小的微孔。HCS2 具有比 HCS1 还要高的嵌锂容量,其值达到 566 mAh/g,首次库仑效率也提高到83.2%,而且循环性能也非常好。吴宇平、尹鸽平、Schonfelder 等在无定形碳材料改性的研究中发现,在硬碳材料中掺磷,可使其嵌锂特性发生明显改变,有序化程度提高,是提高无定形碳球电极可逆容量和充放电效率的较好方法。4.1.3 中间相碳微球(MCMB)
目前,MCMB 是长寿命小型锂离子电池及动力电池所使用的主要负极材料之一,它存在的主要问题是比容量有些偏低,价格昂贵。除 MCMB外,还有其它形式的由可石墨化碳制得的人造石墨。如石墨纤维和其它复合石墨化碳。冯熙康等通过对可石墨化碳如石油焦等采取掺杂、结构调整或表面修饰并经高温石墨化处理等方法制得的人工石墨,比容量可达到 330~350 mAh/g,具有良好的循环性能和低于 MCMB 的价格。
4.2 硅基材料
锂与硅反应可得到不同的合金产物,如Li12Si
17、Li13Si
4、Li22Si5 等,其中锂嵌入硅形成的合金 Li4.4Si,其理论容量高达 4200 mAh/g。锂硅合金高的储锂容量引起了广大科研工作者的浓厚兴趣,但以锂硅合金为负极的锂电池并未进入商品市场。一个主要原因是:在充放电循环过程中,Li-Si 合金的可逆生成与分解伴随着巨大的体积变化,会引起合金的机械分裂,导致材料结构崩塌和电极材料的剥落而使电极材料失去电接触,从而造成电极材料循环性能的急剧下降,最后导致电极材料失效。人们主要通过向硅中添加氧化物、制备纳米级硅材料以及构建出活性/非活性复合体系来改善硅材料的性能。
4.2.1 硅单体
硅单体,有晶体和无定形两种形式。作为锂离子电池负极材料,以无定形结构硅的性能较好。S.Bourderau 等研究表明,非晶态或无定形态硅具有较好的充放电容量和循环寿命,他们采用化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)法于 650℃在泡沫镍表面沉积一层 1.2 μm 厚的无定形态硅膜。在 0.10~0.05 V 之间,以 C/2 倍率循环时,其最初三次的放电容量均为 900~1000 mAh/g。但随后容量开始明显下降,20 次循环后其容量降至 200 mAh/g,这可能与集电体发生机械分离有关。最近Hunjoon Jung 等用 CVD 法沉积了50 nm的无定形硅薄膜,在电压范围为0~3 V 时,最大容量为 4000 mAh/g,但 20 次循环后容量急剧下降。在较低的电压范围 0~0.2 V 下,则循环性能超过 400 次,但放电容量降为 400 m Ah/g。这可能是充电深度降低,材料的体积膨胀也降低,从而提高了循环性能。S.Ohara 等采用真空热蒸发镀膜的方法在金属镍基片上沉积一层 77 nm 的 Si 薄膜,在 2C 倍率充放电循环 750次仍能保持 1700 mAh/g 以上的容量,且与电解液的相容性好。T.Takamura 等进一步研究了更厚(达 1 μm)的硅薄膜的充放电性能,研究表明镍基底的表面粗糙度对其充放电性能有很大影响。
4.2.2 硅薄膜
Bourderau 等采用低压化学气相沉积法(LPcVD)以硅烷为前驱体在多孔镍箔表面制备硅薄膜,其初始比容量达 l000 mAh/g,但 10 次循环后,容量衰减为 400 mAh/g。Maranchi 等采用射频磁电管溅射法
(radio frequency magnetrons Puttering)在铜箔上制备 250 nm厚的非晶硅薄膜,并研究了膜厚度对电极性能的影响。结果表明,250 nm 厚的非晶硅膜具有更好的电化学性能,经过 30 次循环,其比容量接近3500 mAh/g。SEM观察显示,较薄的膜与铜箔接触更好,使得电极具有更小的内阻。Lee 等发现铜箔的表面形貌对电极性能影响显著:表面粗糙的铜箔上沉积的薄膜电极具有更好的性能,经过 30 次循环其比容量在 1500 mAh/g 以上,优于以平整表面的铜箔作为基底的电极。
4.2.3 纳米硅
用纳米 Si、碳黑、PVDF 按重量百分比为40:40:20 制得复合负极,其工作电压比较平稳,第 10 周的可逆容量仍保持在 1700 mAh/g,是碳材料的 5 倍,循环性远远优于普通硅,将充放电电流密度增大 8 倍后,循环性基本不受影响,表明了这种纳米复合电极优异的高倍率充放电性能。但是纳米材料容易团聚,团聚后的颗粒有可能失去电接触而失效。H.Li 等对几种纳米硅,包括球状纳米硅、线形纳米硅作为锂离子电池负极材料进行了研究,采用 X-射线衍射、拉曼光谱和扫描电镜等测试手段发现:常温下锂离子的嵌脱会破坏纳米硅的晶体结构,生成亚稳态的锂和硅的化合物,并观察到纳米硅颗粒发生团聚,导致电池循环性能下降。
4.2.4 硅的氧化物
由于 Li+与氧生成不可逆相 Li2O,Li2O 为惰性相,增加了材料的首次不可逆容量,但减缓材料的体积变化,使循环性能得到提高。S.H 等研究了几种硅氧化物,包括 SiO0.8、SiO、SiO1.1等作为锂离子电池负极材料,发现随着硅氧化物中氧含量的增加,电池比容量降低,但是循环性能提高。
4.2.5 硅合金
硅与金属复合形成合金存在两种情况:一是金属(如 Ni、Ti)或惰性物质在整个充放电过程中不具有嵌脱锂活性,纯粹起支撑结构作用;二是金属(如金属 Al、Sn、Mg)或惰性物质本身具有嵌脱锂活性,但与硅的电位不同,因此它们的复合将使材料的体积膨胀发生在不同电位下,缓解由此产生的内应力,从而提高材料的循环稳定性。利用高能球磨法制备了纳米 NiSi 合金,首次放电容量达到 1180 mAh/g,20 次循环后容量为 800 mAh/g 以上。嵌锂过程中 Si 与 Li 形成合金,Ni保持惰性维持结构的稳定,从而使 NiSi 合金的循环性能较 Mg2Si 有所改善,但纳米材料的剧烈团聚限制了 NiSi 循环性能的进一步提高。M.Yoshio等用气相沉积法制备了 Mg2Si 纳米合金,其首次嵌锂容量高达1370 mAh/g。
4.2.6 硅/碳复合材料
针对硅材料严重的体积效应,除采用合金化和其它形式的硅化物外,另一个有效的方法就是制成含硅的复合材料,利用复合材料各组分之间的协同效应,达到优势互补的目的,其中硅/碳复合材料就是一个重要的研究方向,它包括包覆型和嵌入型。王保峰等利用高温热解反应,使纳米硅和石墨微粒高度均匀地分散在 PVC 热解产生的碳中,形成一种新型的硅碳复合嵌锂材料。电化学测试表明:该复合材料首次充放电效率约为84%,可逆比容量为 700 mAh/g 左右,30 次循环后容量维持在90%以上。N.Dimov 等采用CVD 法在硅单质表面包覆了一层碳材料,得到平均尺寸为18μm 的颗粒,该材料的比容量(600 mAh/g 以上)比碳材料高,循环性能与碳材料相当,同单质硅相比有很大提高,但是硅在可逆充放电过程中结构还是发生了缓慢的破坏。吴国涛等[24]将硅与石墨或其他碳材料通过球磨方式形成纳米复合物 C1-xSix(x=0、0.1、0.2、0.25)。球磨将减弱石墨的结晶度,减小晶粒尺寸,由于团聚效应,颗粒可能变大。球磨后可逆容量从 437 mAh/g(球磨纯石墨)增加到1039 mAh/g(球磨制备C0.8Si0.2),增加的可逆容量位于约 0.4 V 附近,20次循环后,C0.8Si0.2 的容量仍保持在 794 mAh/g左右,其循环性能优于采用相同工艺方法制备的M/Si(M 为 Ni、Fe 等金属)。Z.S.Wen 等通过对填入石墨和单质硅的树脂进行高温分解,得到硅碳合成材料,比容量达到 800~900 mAh/g,循环 20次的比容量稳定在 600 mAh/g。该合成物同单质 硅相比,比容量提高,循环性能明显好于单质硅。
4.3.非碳负极材料
4.3.1 氮化物锂-碳材料有良好的可充电性能,锂嵌入时体积变化小,安全性能好,是一种良好的负极材料并早已工业应用,但比容量较低(LiC6为372mAh/g),碳材料解体会导致容量衰减。因而,人们便设法寻找一些其他的非碳负极材料以替代碳负极材料,从而解决此问题。近几年来,有许多科研工作者对氮化物体系进行了研究。氮化物的合成最早可追溯至20世纪 40~50年代,德国的R.Juza等对此展开了合成与结构方面的研究[1];而20世纪80年代对Li3N作为固体电解质的研究较多。Li3N有很好的离子导电性,但其分解电压很低(0.44V),显然不宜直接作为电极材料。而过渡金属氮化物则有好的化学稳定性和电子导电性,锂—过渡金属氮化物兼有两者性质,应适宜作为电极材料。氮化物体系属反萤石或Li3N结构的化合物,具有良好的离子导电性(Li3N电导率为10-3S226;cm-1),电极电位接近金属锂,有可能用作锂离子电池的负极。目前,人们已研究的氮化物体系材料有属于反萤石结构的Li7MnN4和Li3FeN2,和属于Li3N结构的 Li3-xCoxNoLi7MnN4和Li3FeN2都有良好的可逆性和高的比容量。
4.3.2 金属氧化物碳作为锂离子电池的负极,由于在有机电解质溶液中碳表面形成能让电子和锂离子自由通过的钝化层,这种钝化层保证了碳电极良好的循环性能。然而,也会引起严重的首次充放电不可逆容量的损失,有时甚至能引起碳电极内部的结构变化和电接触不良。另外,高温下也可能因保护层的分解而导致电池失效或产生安全问题,因此,几乎在研究碳负极的同时,寻找电位与Li+/Li电对相近的其他负极材料的工作一直受到重视,如目前主要研究的SnO、WO
2、MoO
2、VO
2、TiO
2、LixFe2O
3、Li4Mn2O
12、Li4Ti5O12等,而其中的SnO材料更是研究中的重点。这是由于锡基氧化物储锂材料有容量密度较高、清洁无污染、原料来源广泛、价格便宜等优点。1997年,Yoshio ldota[2]等报道了非晶态氧化亚锡基储锂材料,其可逆放电容量达到600mAh•g-1,嵌脱锂电位均较低,电极结构稳定,循环性能较好。Nam[3]等用电子束沉积1μm厚的SnO作为薄膜锂离子电池的负极材料,经充放电100次显示容量超出300mAh•g-1。SC Nam等[3]用化学气相沉积法制备出结晶态SnO2薄膜,经循环伏安试验表明,在第1次循环中存在不可逆容量,认为是无定形Li2O和金属锡的生成引起的,在以后的循环中,金属锡作为可逆电极,容量达到500mAh• g-1,并表现出良好的循环性能。4.3.3 金属间化合物锂与金属氧化物的电极反应与锂在碳材料中嵌人-脱出反应不同,前者是Li与其他金属的合金化和去合金化过程,以金属氧化物为负极时,充电过程首次形成的Li2O在负极中可起结构支撑体作用,但又存在较大的不可逆容量。所以,为了降低电极的不可逆容量,又能保持负极结构的稳定,可以采用金属间化合物来作为锂离子电池的负极。但也应注意到,Li-M合金的可逆生成与分解伴随着巨大的体积变化,引起合金分裂。而解决的方法,一是制备颗粒极细的活性材料,使之不能形成大的原子簇,其二是使用滑陛或非活性的复合合金。其中不与Li反应的惰性金属作为基体与导电成分容纳合金组分。在这方面,前人已作了大量的研究。MaoOu等 [4-6]合成了Sn-Fe-I粉末;M.M.Thackeray[7]及D. Larcher等[8]研究了Cu-Sn合金的储锂性质;J.O.Besenhard[9]用固相法合成了多晶Sn-Sb合金,用电解法合成了纳米晶形Sn-Sb合金;J.Yangt[10]、李泓[11]等人在水溶液中分别以NaBH4和Zn粉作还原剂,制得纳米Sn-Sb合金;C.M.Ehrilich[12]等以MM法合成了Sn-Ni合金。Fang•L[13]等研究了非晶形的Sn-Ca合金。结果发现,这些合金的初始储锂量都较大,但循环性能都不甚理想,详见表2。要获得较好的循环性能,则其容量就要降低较多(200mAh/g左右),且循环区间较为狭窄,使应用受到一定限制。Hirokil S等人[14]用机械合金法(MA)合成Mg2.0Ce。发现25h时MA结晶度为90%,首次容量为320mAh/g。100h时MA结晶度近似为0,首次容量为25mAh/g,但循环性能好。HansuK等[15]研究了Mg-Si合金,发现Mg2Si作负极容量约为 1370mAh/g,电压曲线平坦,但由于大的体积变化导致电极的脱落。Hansu K等人[16]还研究了Mg-N合金,发现Mg75N25在室温下与Li反应,循环性较纯Mg大大改善。Cao.G.S等[17]通过真空熔炼法制备 Zn4Sb3(-C7),首次容量为581mAh/g。10次循环后容量为402mAh/g。Huang.S.M等[18]制备SiAg合金。其中经50h磨的SiAg电极显示较好的循环性和较小的容量损失,在超过50次循环后,可逆容量为 280mAh/g。Zhang LT等[19]研制出CoFe3Sb12,首次可逆容量为490mAh/g,在10次循环后,可逆容量仍高于240mAh/g。而对Al的有关研究,近年来也有不少报道。根据A1-Li二元相图可知,Al和Li可以形成3种可能的金属间化合物A1Li、Al2Li3和Al4Li9。所以,Al电极的理论最大容锂值是平均每个灿原子吸收2.25个 Li原子,也就是对应着富Li相Al4Li9,其理论比容量为2234mAh/g,远远高于石墨的理论比容量372mAh/g。但以纯Al作负极时,同样存在容量损失大且循环性能差的问题[20]。Hamon等[20]认为纯A1作为锂离子电池负极具有高于1000mAh/g的比容量,是由于锂离子在嵌入、脱出的过程中与Al形成了非晶态的Li-Al合金。而其较差的循环性则是由于Al电极在充放电循环过程中所产生的巨大体积变化而造成的。
同时,Hamon等人也发现,A1箔试样越薄,经充放电循环后,电极的体积变化越小,从而其循环性也越好。这也证实了要解决Li-M合金在可逆生成与分解时所伴随的巨大体积变化而导致电极循环性较差的问题,我们可以制备颗粒极细的活性材料或超薄的薄膜材料。另外,我们也可以采用在能与Li反应的单质金属中添加惰性金属元素制备一些活性或非活性的复合合金以解决此问题。Machill等[21-22]为改善AI电极的循环性能,可以在Al电极中添加一些溶于Al的或者可以和Al形成金属间化合物的金属元素,例如Ni、Cu、Mg等,以改善Li在嵌入负极过程中的扩散速度,从而提高A1电极的循环性能。虽然在Al电极中添加其它的金属元素会导致其比容量和能量密度的减少,但由此带来的循环性能的提高却可以弥补此不足。因此,Al基金属间化合物作为锂离子电池负极材料具有广阔的发展前景。
5、结束语
低成本、高性能、大功率、高安全、环境友好是锂离子电池的发展方向。锂离子电池作为一种新型能源的典型代表,有十分明显的优势,同时有一些不足需要改进,可以预料,随着研究的深入,从分子水平上设计出来的各种规整结构或掺杂复合结构的正负极材料以及相配套的功能电解液将有力地推动锂离子电池的研究和应用。锂离子电池将会是継镍镉,镍氢电池之后,在今后相当长一段时间内,市场前景最好、发展最快的一种电池。随着信息产业和便携式电子产品的迅速发展,锂离子电池的需求量也在逐年快速增长,根据市场分析,锂离子电池未来几年内,在上述领域仍将以每年 10%左右的速度增长。此外,现在锂离子电池的负极研究还涉及锂合金、铝基合金、镁基合金、锑基合金、钛酸盐等方面,但总体说来,现在在这方面的研究还有很多工作要作,需要进一步的研究。
参考文献
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第3篇:有关废旧电池的调研报告(定稿)
苏州大学应用技术学院13物流暑期实践调研报告
苏州废旧电池乱丢现象探究调查报告
调研时间:2014年7月6日---2014年7月7日 调研地点:昆山周庄古镇,苏州观前街等 调研对象:实践地点居民、游客、店主等 调研方法:问卷调查、随机采访
调研人员:韩建海、仲帅、盛佳佳、张钰婕 指导老师:张宗
一、调研背景及目的在我们日常生活中,电池是一种必不可少的生活用品,MP
3、手电筒、复读机等都需要 使用大量的电池。但用过的废旧电池,大家往往不知道该如何处理都随意乱扔,这样,会对环境造成很大的危害。为此,社会各界有识之士都在呼吁回收。可根据我们的观察和了解,目前回收到的废旧电池无法处理和加以利用,大量堆积,反而会造成集中堆积地的严重污染和扩散。因此,我们就目前对废旧电池如何回收和处理这个问题做了调查,希望能够找出有效可行的处理办法。近期,这一问题又随着中国的某位环保卫士手捧200多块废旧电池这一事件而升温,但是我们使用完的电池又是怎样处理的呢?没有及时处理掉这些废旧的电池会对我们的生活带来什么影响呢?我们又应该怎样正确地处理掉这些废旧电池呢?这些基本的问题都需要去解答,需要让每个人清楚地知道什么是保护环境。没有世界观,方法论将无从谈起,我们目前迫切地需要找到答案来支撑“保护环境”的框架。
问题既从群众而来,答案当向群众去寻。周庄古镇作为苏州的旅游标签之一,每年慕名而来的游客也是络绎不绝,自很多地方,不乏外国友人,而且包含了各个社会阶层,具有典型的代表性,观前街亦是如此,使调查结果更加具有说服力,这样可以尽可能广泛地收集信息,为解释和分析废旧电池乱丢现象以及最后的废旧电池乱丢现象的解决对策做好准备。
面对这样的现状,2014年暑期,由苏州大学应用技术学院学生所组成的一支实践调查队伍针对苏州废旧电池乱丢现象展开一项专项调查探究活动。
二、数据分析
(一)问卷基本情况
本次调查共下发446份调查问卷,收回调查问卷共446份,问卷的回收率
1 苏州大学应用技术学院13物流暑期实践调研报告
100%。回收后,将每张问卷的结果录入预先设定的问卷星内,利用问卷星系统功能对录入的数据进行图表分析。此外,还采访有关人士39名,让我们更加了解了废旧电池处理的态度与情况。
(二)问卷答题分析
本次实践调研的问卷内容设计根据调研的目的主要为了反映五个方面的内容,所以问卷分析就从五个方面来展示,具体分析如下:
1、您认为现在苏州有关废旧电池回收的宣传力度如何?
对于本题的回答,有50.36%的人选择了根本没有注意到,有37.23%的人一般,不大,很少听到,仅有12.41%的人认为苏州有关废旧电池回收的宣传力很大。
您认为苏州地区专门的废旧电池回收点普及吗?
根据数据分析,有将近半数的人对苏州地区专门回收废旧电池的地方不是很清
楚,也反映出大部分的人对此没有太多关注,更不没当回事,有37.23%的人认为不多,只有13.14%的人认为比较普遍。
综合分析:可以看出,相对于一些发达国家的城市,我们苏州地区在废旧电池宣传回收力度上,还是不够的。另一方面,专门回收废旧电池地方也不是很多。大多数人虽然对那些显而易见的乱丢废旧电池现象可以嗤之以鼻,但是这些人也
2 苏州大学应用技术学院13物流暑期实践调研报告
有苦衷,虽然知道“小地雷”的危害,附近又没有专门回收的地方,更不可能为一丢几个电池而跑到很远的地方。正是由于这种情况,使得那些人游离于不环保边缘的行为大行其道。
2、您认为不乱丢废旧电池的环保标语和环保监管对居民起作用吗?
从数据中可以很清楚的看出,有75.3%人认为环保标语和环保监督是能对居民起到一定的作用的,这也就说明大多数的居民在看到环保标语时会注意到自身的环保,会自觉地将一些不环保的行为改正。当然,还是有13.08%的居民认为环保标语是完全不起作用的,7.51%的人觉得环保标语监管的作用是微乎其微的,不过也有4.12%旅游者认为环保标语和环保监督是有很大作用的。
综合分析:四分之三的人认为环保标语和环保监管对居民有一定的警示作用,超过半数的受访者表示一般都会意识到废旧电池的危害。从分析可以看出环保标语和环保监管的必要性,虽然对于范围极大的“废旧电池乱丢现象”来说,管理和督促不能面面俱到,也不能做到完全杜绝,但是可以对居民以警示和提醒作用,让居民注意自己的不好的习惯。所以对于政府相关部门和小区物业来说,一定要加强这方面的宣传管理工作,不要只是走过场、例行公事,要真正地让居民听进去,看进去。
3、您平时购买电池主要的考虑因素是什么?
根据本题的数据,54.01%超过一半的居民会购买环保电池,而37.23%的人表示自己会选购价格低廉的,还有8.76%的居民表示无所谓。
3 苏州大学应用技术学院13物流暑期实践调研报告
综合分析:一般来说,环保有三个发展阶段,第一个阶段是大家都认识到不环保,但是面对不环保,没有人会出面指出;第二阶段,当遇到不环保现象,周围的人会有人站出来劝说指责;第三个阶段是整个社会共同维护环保。显然,从调查的结果来看,我们正处于第一个阶段向第二个阶段过渡,我们的环保还处于底层阶段,还需要更多的工作来实现环保,实现废旧电池的不乱丢。
4、您认为废电池的危害如何? 这一题的数据分析结果显示,有64.23%的居民觉得废旧电池的危害很大,31.39%的被调查者认为危害一般,同时还有3.65%的被调查者认为废旧电池没有什么危害,有0.73%的被调查者对此不清楚。
综合分析:多数人认为,废旧电池的危害的很大,这表明大部分人已经意识到“小地雷”的可怕,生活中可能会做到不乱丢。但一部分我国人民的环保意识比较差,乱丢废旧电池的现象比比皆是,很多人对于别人的反感置之不顾,我行我素,缺乏羞耻心,缺乏自觉性,这正是个人素质不高的典型表现,由此,科学文化知识教育不松懈的同时,思想道德教育也十分重要,这需要全社会的共同努力。
5、您认为废旧电池回收应该由谁来主导?
这一题的数据,有44.53%的被调查者认为废旧电池回收应该由政府主导,也有33.58%的人认为必须由使用者主导,另外分别有16.06%、5.84%的人认为由民间机构、电池生产商主导。
4 苏州大学应用技术学院13物流暑期实践调研报告
综合分析:由调查可以看出,70%左右的被调查者认为废旧电池的回收政府等有关,而与使用者没多大关系。其实,这种观点错得离谱,环境是要靠我们每个人来维护的,而不是单靠哪个部门,那个公司就可以的。政府、小区物业等也可以做一些有趣的,警示的广告来宣传“杜绝乱丢废旧电池现象”,来让居民时刻记得道德的界限,逐渐增强居民的环保意识。
三、调研结论
我国是电池生产和消费大国,每年有180亿支电池生产量,占世界总量的三分之一。生活中人们几乎每时每刻都离不开电池,如:儿童玩具、复读机、随身听、CD机、手电、电动剃须刀等。随着电子工业的发展,电子产品急剧增加,电池污染所带来的危害将有增无减。我国目前对废旧电池的管理处于空白,每年报废的电池回收率不足2%。近几年,虽然国民环保意识有所提高,但还是未建立一个完善的回收网络体系。因此,我们认为废旧电池的回收是废旧电池处理的第一步。
我们认为废旧电池回收渠道不畅的原因有以下六点:
1、国家没有相关的政策、法规扶持废旧电池回收处理;
2、电池生产企业星罗密布,规模小,工艺技术落后,污染严重,没有能力组织回收工作;
3、国内垃圾处理场的处理工艺有待改进;
4、人们普遍没有意识到废旧电池不当处理对自身的危害;
5、废电池的环境管理是一项复杂的系统工程,涉及到收集、分类、运输、处理等一系列过程,牵扯面广,因此耗费大;
6、电池中所含的金属价值不高,进而可获得的利润有限。
5 苏州大学应用技术学院13物流暑期实践调研报告
四、针对目前废旧电池处理的现状我们提出以下几点意见:
(一)政府相关部门:
① 以政府名义建立接纳及再利用废电池的责任部门,把全市回收的废电池全部接纳过来。然后提炼可利用物质,使之无害化,并负责宣传回收废电池对防止环境污染的重要作用。如果没有接纳回收废电池的专门机构,群众回收废电池的积极性将会受到打击,所以这一部门极为重要。② 农村乡、镇,特别是村委会也应负责农村废电池的回收工作(农村用电池数量也不少),废电池扔在地头对农村水源直接污染更严重(许多地方饮用井水,因此危害更大)。
③ 政府应从学校教育方面着手,重视环境道德问题,在国民教育体系中给予一定地位,让废旧电池的危害深入学生心中,家长心中,逐渐地能够达到全面有效地提高人们不乱丢废旧电池的意识。
(二)小区物业:
在垃圾箱的地方,专门设立一个废旧电池回收箱,为居民废旧电池的丢弃提供方便,同时号召各自成员积极参加回收废电池的行动中来,把回收废电池活动纳入各团体组织活动的一项经常内容。
(三)居民:
身为一名中国人,应该积极响应国家提出的号召,为我国的环保以及能源等方面做出一些贡献。我们可以自制一个盒子,将它放于家中,或单位等处,以备在电池完全使用后,可以顺手放在里面,积累一段时间后集中处理,避免混于其他生活垃圾中。自觉遵守环保公约,这样不仅能为自己创造一个良好的环境,更重要的是能树立起自身形象。
参考文献:
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[2]魏建宏,罗琳,敖小魁,岳文杰。废旧手机电池的回收利用农业环境科学
学报
[3]刘宇明,废旧手机电池的回收与利用,环境保护2001.2 [4]郭廷杰。日本废电池再生利用简介,再生资源研究1999(2)3639
6 苏州大学应用技术学院13物流暑期实践调研报告
[5]申勇峰,影响球形氢氧化镍的因素分析与控制[J]湿法冶金,2002,21(2)
第4篇:电池检验报告
电池检测报告
客户姓名:
接收日期:
联系号码:
电池型号:
电池代码:
电池日期:
外检描述:
开路电压单只放电数值(放电)
4-1
4-2
4-3
4-4 时间:
分钟
分钟
分钟
分钟 电压:
V
V
V
V 注:
1、正常放电时间为
月内小于或等于
分钟;
2、时间差不大于15分钟;
3、正常数值压差小于或等于0.5V;
4、电池正常放电温度+25℃,当放电时温度每下降1℃,即电池的放电时间就缩短1分钟。
综上所述,判定此组电池:
温馨提示:请检查车辆其它潜在故障!
例:
1、控制器放电;
2、充电器充电过高或过低;
3、电机老化;
4、电源线过长或老化;
5、制动系统粘滞;
6、控制器与电机瓦数不匹配;
7、轮胎气压不足;
检测人员:
检测日期:
第5篇:电池学习报告
学习报告
学习目的:
了解公司电池产品基本架构,及主要电路工作原理,以便后续工作。
学习内容:
电池基本架构
电池内部的基本架构主要五部分可分为NTC电路部分、PTC电路部分、过放电路保护部分、过充电路保护部分、短路电流保护部分等。
主要工作电路原理
NTC电路部分:电子元件NTC是功率型热敏电阻器。一般串接在主电源回路,电子电路在开机的瞬间会产生很大的浪涌电流,NTC元件能有效的抑制开机时的浪涌电流,保护电器设备免遭破坏而使用的一种新型器件。开机瞬间较大的电流流过NTC元件,NTC元件阻值增大,抑制电流通过后,阻值逐渐下降最小,不会对电路产生影响,从而保护电子电路免受开机电流的冲击
PTC电路部分:它的特点是当温度达到某定值时,其电阻值会显著增加,呈高阻状态,相当于断开回路,而当使温度降低后,它便自动复位导通,恢复至低阻状态,主要用于小功率电子设备的短路及过载保护。当电流急剧增加时,自复保险丝的温度也会在很短时间内迅速上升,阻抗迅速提高,使回路的电流迅速变小,达到保护目的,在回路电流变小后,若导致过流的故障并未排除,回路中仍会保持一定的电流值,该电流会使PTC保持在发热状态,并维持高阻态,待过流故障排除后,温度下降,PTC会自动恢复成低阻抗导体。
过充电路保护部分
在充电过程中,当单体电池的电压在使用时超过电池充电设计的充电电压值时,控制IC电路的OC脚输出信号使充电控制MOSFET关断,停止对电池的充电,从而防止电池因过充电而损坏
过放电路保护部分
在放电过程中,当单体电池的电压在使用时降低到电池放电设计的最低电压值时时,控制IC电路的OD脚输出信号使放电控制MOSFET关断,立即停止电池放电,从而防止电池因过放电而损坏,短路电流保护部分
在输出短路时,电流增加充放电路中MOSFET的导通压降剧增,在控制IC没有及时动作控制关断MOSFET,会出现电路中电流过大烧毁充放电路中MOSFET。所以控制IC有一脚为电流检测脚,在短路情况下,此检测脚电压迅速升高,从而是IC输出信号使充放电控制MOSFET迅速关断,从而实现过电流或短路保护。
达成情况:
基本了解电池主要电路工作原理
建议改善:
后续需加大与研发的沟通,对相关产品RD能开设一些培训,使大家更了解产品。
第6篇:保定企业与高校电池发展现状调研报告
保定企业与高校电池发展现状调研报告
引言:
据调查研究显示:目前,我国的电池产业已经具有相当的规模。首先,在一次性电池领域,我国的产量已经超过了美国和日本,居全球首位。中国电源行业协会的有关资料显示,我国一次性单电池的年产量为190亿只,锂电池,镍氢电池和镍镉电池的产量分别为4亿多,10亿和5亿只左右。我国是电池生产大国,电池产量占世界产量的三分之一。但我国生产的电池大部分是低档的糊状和纸板电池,高科技的电池很少。近几年来,通过调整产业结构,我国电池工业一次电池向碱性锌锰电池方向发展,二次电池向镍氢电池和锂离子电池方向发展,并以此为基础向汽车动力电池和助动车动力电池方向发展。
本报告通过对保定高校(河北大学、华北电力大学)以及保定电池企业(保定风帆新能源有限公司、保定中硕蓄电池有限公司)进行调研,从而对保定地区的电池发展现状以及以后的发展趋势有了深入的了解。
调查概况:
(一)调研背景和目的:
本实验小组主要研究如何提高电池的寿命。通过研究发现金属氢化物/ 镍(Ni/ MH)电池是以贮氢合金作为负极材料的新型二次电池,具有能量密度高、耐过充/ 放电性能好、对环境无污染等优点,因而特别适用于轻质、小型、便携式电子设备。但是目前市场上流通的AB5型合金负极材料的电化学容量只有320~330 mAh/g,已经接近于其理论容量,进一步提高的潜力有限,在一定程度上限制了Ni/ MH电池的发展,因此开发高容量的贮氢合金已经成为目前极具发展前景的热点课题之一。近年来,通过查阅文献以及前期的研究发现,一类具有PuNi3 结构的La-Mg-Ni基贮氢合金(即AB3型贮氢合金)具有较高的电化学容量,可以达到410 mAh/g,但是此类合金也具有其自身的缺陷,寿命较短即循环稳定性较差,不能满足实际需要。因此我们旨在通过对其他企业以及高校进行调研了解目前电池的发展现状以及以后的发展趋势从而有目的的改善电池的寿命。
(二)调研企业以及高校概况: (1)保定风帆新能源有限公司
保定风帆新能源有限公司是风帆股份旗下的全资子公司。其生产和主营高能量,高功率圆柱型锂电池、聚合物锂电池和各种型号的高功率电池组。产品适用于笔记本电脑,数码相机,电动工具,电动车,无线通讯类电源,医疗器材电源等一些数码器材上,具有高电量,高放电的产品特性。该公司总投资约3亿元,生产上引进了国外先进的生产和检测设备,并根据客户和市场的要求不断改进和完善自身的工艺,使产品性能得到了充分的保障。(2)
保定中硕蓄电池有限公司
保定中硕蓄电池有限公司是以生产各种型号铅酸蓄电池和铅酸蓄电池极板为主,集科研、开发、生产、销售于一体的大型现代化专业企业。占地面积约50000平方米,固定资产2000多万元,日产各种规格型号干荷启动型极板、免维护极板200000片,年产300000只干荷启动型免维护蓄电池。公司产品的各项技术、性能指标均达到或超过国家GB、JB/T及日本JIS标准。几年来,公司陆续引进世界先进的生产及检测设备,建立形成了基础设施一流、生产管理严格、产品工艺及配方独特的企业竞争优势。公司内部管理完善,产品质量长期稳定可靠,顺利通过了ISO9002国际质量体系认证。独特的经营理念和经营风格,使公司在竞争中脱颖而出,成为行业中的代表性企业之一。
(3)河北大学
河北大学是河北省唯一一所重点综合性大学,是河北省人民政府与教育部共同建设的省部共建大学。学校的前身是1921年法国耶稣会士于天津创办的天津工商大学,其后数易校名,先后历经天津工商学院、津沽大学、天津师范学院、天津师范大学等时期,1960年改建为综合大学并定名河北大学,1970年由天津迁至国家历史文化名城——河北保定。2005年,河北省职工医学院及其附属医院并入河北大学。(4)华北电力大学
华北电力大学是教育部直属的国家“211工程”重点建设高校,是教育部与国家电网公司等七家特大型电力企业集团组成的校理事会共同建设的全国重点大学。学校创建于1958年,原名北京电力学院,1969年迁至河北,后更名为华北电力学院,同时在北京原校址设立研究生部。1978年经国务院批准为全国重点大学。1995年5月,经原国家教委批准,华北电力学院和北京动力经济学院(原华北电力学院北京研究生部)合并组建华北电力大学。学校校本部设在北京,分设保定校区,两地实行一体化管理。
调查主体内容:
(一)保定风帆新能源有限公司
该公司主要对锂电池进行开发和研究,目前最新的产品为锂离子电芯和锂离子聚合物。其中锂离子电芯的额定容量为2300mah,标准电压为3.7V,价格合理,适合各类充电设备。锂离子聚合物额定容量为250mah,标准电压为3.7V,适合小型供电器。它们的共同特点是高电量,高放电。
(二)保定中硕蓄电池有限公司
保定中硕蓄电池有限公司推出了以“中硕”为主的系列产品――干荷式铅酸启动型蓄电池,全密闭免维护、UPS不间断电源电池等。该公司生产的“中硕牌”、系列铅酸蓄电池,严格按国家铅酸电池标准和国外先进标准进行生产。其产品容量大、少维护、寿命长,是国内外各种车辆理想的启动电源。
(三)河北大学
河北大学近期对铅酸蓄电池PE隔板生产工艺及产品性能进行了研究。研究发现PE隔板相对于传统隔板有很大的优点,并且通过实验得出了PE隔板生产的最佳工艺条件以及改进方向。而且河北大学的老师还对极板盒式镍-镉蓄电池充电过程中析出气体进行了研究,从而对蓄电池的充电过程有了更深入的了解。
(四)华北电力大学
华北电力大学基于天然气部分氧化法制乙炔的产物中含有约54%的H2,提出了一个天然气制乙炔与燃料电池的集成系统。新系统采用天然气生产乙炔副产合成气,合成气经水气转化提高H2含量,H2经燃料电池高效转化,以及余热锅炉系统回收燃料电池的余热和排气。利用Aspen Plus模拟结果表明:基于584.3 kg.h-1进料的天然气,在POC反应温度1 773 K,吸收压力1.013 MPa,解析压力0.103 MPa的条件下,系统生产乙炔1.9 MW,向外输出电1.7 MW,系统净发电效率为26.8%,火用效率为43.4%。研究表明,新系统提高了乙炔生产的能量转换率。从而为燃料电池的开发点明了新的思路。
调研的总结和体会:
经过对保定高校和电池企业进行为期一周的调研,我们发现虽然各大企业不断创新,不断探索,但目前市场上流通的电池仍然不能较大程度的满足市场的需求。寿命较短,高倍率放电性能较差,低温放电性能也不好。因此高校必须继续加快对电池改进的研究,电池企业也要继续组织科研团队不断开发新产品,投入市场,改善电池发展现状。我们组成的研究小组更要继续努力,加紧实验,尽最大能力改善电池性能。
第7篇:研究|锂电池材料行业调研报告(简版)
研究|锂电池材料行业调研报告(简版)
一锂电池材料概述
锂离子电池:是一种二次电池(充电电池),它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌:充电时,Li+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极,负极处于富锂状态;放电时则相反。电池一般采用含有锂元素的材料作为电极,是现代高性能电池的代表。
锂电池材料主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液四大材料组成,此外还有电池外壳。
锂电池产业链经过二十年的发展已经形成了一个专业化程度高、分工明晰的产业链体系。
正负极材料、电解液和隔膜等材料厂商为锂离子电池产业链的上游企业,为锂离子电芯厂商提供原材料。
电芯厂商使用上游电芯材料厂商提供的正负极材料、电解液和隔膜生产出不同规格、不同容量的锂离子电芯产品;模组厂商根据下游客户产品的不同性能、使用要求选择不同的锂离子电芯、不同的电源管理系统方案、不同的精密结构件、不同的制造工艺等进行锂离子电池模组的设计与生产。锂离子电池产业链的下游应用包括消费电子产品、电动交通工具和工业储能等,产业链结构图如下: 二锂电池行业生命周期
锂电池的容量比高,重量轻,循环次数多,材料环保,被广泛应用在消费电子、动力和储能市场。近年来,随着智能手机的普及以及新能源汽车的兴起,锂电池市场需求快速增长,从业企业、电池产能产量持续增加,从行业生命周期的阶段来看,锂电池行业目前正处于快速成长期。锂电池行业成长期阶段主要呈现以下几个特点:
1、需求持续快速提升;
2、应用领域不断扩大;
3、各项标准、各项工艺尚不统一;
4、从业企业不断增加;
5、产品价格持续下降;
6、规模优势企业逐步体现。 三锂电池材料行业市场现状
1、正极材料2012-2014年,锂电池正极材料增长主要由手机、平板、移动电源等带动,但历年增速呈下滑态势,由此说明数码市场增速开始趋于饱和。2015年,受新能源汽车动力电池爆发带动,正极材料市场增长强劲,2015年,中国正极材料产量达11.3万吨,同比增长49%。
随着新能源汽车需求量的不断快速增加,锂电池需求亦将快速增长,然消费电子领域饱和度提高,锂电池需求增速放缓。整体来看,2016年,中国正极材料产量增速将有所放缓,全年产量将达15万吨。
2、负极材料
负极材料技术相对比较成熟,且其集中度较高,产能由日本向中国转移比较明显。目前负极材料以碳素材料为主,占锂电池成本较低,在国内基本全面实现产业化。从区域看,中国和日本是全球主要的产销国,动力电池企业采购负极主要来自于日本企业。
2015 年,全球负极材料总体出货量为11.08 万吨,同比增长29.59%。其中中国负极材料的出货量达到7.28 万吨,同比增长41.1%,占比高达 66%。近几年,随着中国生产技术的不断提高,中国又是负极材料原料的主要产地,锂电负极产业不断向中国转移,市场占有率不断提高。
3、隔膜材料
从全球锂离子电池隔膜市场来看,目前世界上只有美国、日本、韩国等少数几个国家拥有行业领先的生产技术和相应的规模化产业。2015年,全球隔膜出货量为 15.5 亿平米,同比增长 42.67%,其中湿法隔膜为 9.06亿平,占比58.53%;中国隔膜出货量6.28亿平米,同比增长49.5%,其中,湿法隔膜产量仅为2.38亿平米,同比增长90.5%。中国国产隔膜仍以干法为主,但是湿法出货量增速正在加快。
4、电解液
2015年,全球电解液整体产量为11.1万吨,同比增长34.3%;中国电解液产量为6.9万吨,同比增长52.7%;从增长速度来看,中国电解液产量的增长速度明显高于全球。
5、供应情况 图表 23:主要电池企业关键材料供应商情况企业正极材料负极材料电解液隔膜三星SDI三星SDI、L&F、ECOPRO、优美科、瑞翔贝特瑞、日立化成、三菱 化学、精工碳素韩国旭成、新宙邦、国 泰华荣东丽、旭化成、SK创新LG化学L&F、优美科、LG化学、瑞翔贝特瑞、三菱化学、日立 化成、上海杉杉国泰华荣、三菱化学、韩国旭成、LG化学SK创新、东丽、旭化成、Celgard松下日亚化学、住友金属矿山、优美科、厦门钨业日立化成、贝特瑞、精工 碳素三菱化学、宇部兴产、新宙邦旭化成、Celgard、宇部兴产索尼日亚化学、优美科、三井金 属贝特瑞、JFE三菱化学、新宙邦东丽、旭化成、SK创新日立当升科技、日亚化学、日本 三德日立化成、信越三菱化学宇部兴产、旭化成AESC三井金属、日本电工、日亚 化学日立化成、吴羽化学三菱化学、富山药业旭化成、Celgard、宇部兴产LEJ日亚化学昭和电工三井化学东丽天津力神天津巴莫、优美科、瑞翔上海杉杉、贝特瑞、JFE天津金牛、新宙邦Celgard、东丽比亚迪Phostech、瑞翔贝特瑞、上海杉杉、精工 碳素韩国旭成、比亚迪SK创新、星源材质、金辉高 科比克盟固利、当升科技、瑞翔贝特瑞、长沙星城新宙邦宇部兴产、Entek、CelgardATL北大先行、湖南杉杉贝特瑞、上海杉杉、江西 紫宸东莞杉杉、新宙邦Celgard、日东电工
第8篇:锂电池测试报告
锂电池测试报告
一、锂电池放电
锂电池放电曲线图
一般锂电池放电曲线图如上,可通过三条直线模拟拼接; 第一段:电量消耗90%,电压范围(3.7~2.95V); 以下是实际测量结果:
说明:
第一阶段通过时间为0(电压为4.18V)和时间为0.5(电压为4.0V),求出平均电流37mA;该阶段耗电量为:0.5h*37mA=18.5mAh 第二阶段通过时间为0.5(电压为4.0V)和时间为4.5(电压为3.71V),求出平均电流32.85mA;该阶段耗电量为:4h*32.85mA=131.4mAh
第一阶段通过时间为4.5(电压为3.71V)和时间为6.5(电压为2.76V),求出平均电流20.35mA;该阶段耗电量为:2h*20.35mA=40.7 mAh 综上,总的电池容量为:190.6mAh;
二、锂电池充电:
充电电流:100mA;(充电电路前端实测:101mA,充电电路输出:99mA)电池标称容量:180mAh; 充电时长:2h; 饱和电压:4.18V;
第9篇:锂电池总结报告
锂电池总结报告
“锂电池”,是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。所以,锂电池长期没有得到应用。随着科学技术的发展,现在锂电池已经成为了主流。
锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的。锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池,放电反应:Li+MnO2=LiMnO2。锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。充电正极上发生的反应为:LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(电子),充电负极上发生的反应为:6C+XLi++Xe-= LixC6,充电电池总反应:LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+LixC6。锂电池的负极通常为锂或锂合金金属,正极可为氟化石墨、热处理过的二氧化锰、亚硫酰氯、硫化铁、氧化铜。而锂离子电池正极可为LiCoO
2、Li2MnO
3、LiFePO
4、Li2FePO?F,负极材料多为石墨,新的研究发现钛酸盐可能是更好的材料,大体分为以下几种:第一种是碳负极材料:实际用于锂离子电池的负极材料基本上都是碳素材料,如人工石墨、天然石墨、中间相碳微球、石油焦、碳纤维、热解树脂碳等;第二种是锡基负极材料:锡基负极材料可分为锡的氧化物和锡基复合氧化物两种,氧化物是指各种价态金属锡的氧化物,没有商业化产品;第三种是含锂过渡金属氮化物负极材料,没有商业化产品;第四种是合金类负极材料:包括锡基合金、硅基合金、锗基合金、铝基合金、锑基合金、镁基合金和其它合金,没有商业化产品。第五种是纳米级负极材料:纳米碳管、纳米合金材料;第六种纳米材料是纳米氧化物材料:使用纳米氧化钛和纳米氧化硅添加在以前传统的石墨,锡氧化物,纳米碳管里面,极大地提高锂电池的充放电量和充放电次数。
锂电池芯过充到电压高于 4.2V 后,会开始产生副作用。过充电压愈高,危险性也跟着愈高。锂电芯电压 高于 4.2V 后,正极材料内剩下的锂原子数量不到一半,此时储存格常会垮掉,让电池容量产生永久性的下降。如果继续充电,由于负极的储存格已经装满了锂原子,后续的锂金属会堆积于负极材料表面。这些锂原子会 由负极表面往锂离子来的方向长出树枝状结晶。这些锂金属结晶会穿过隔膜纸,使正负极短路。有时在短路 发生前电池就先爆炸,这是因为在过充过程,电解液等材料会裂解产生气体,使得电池外壳或压力阀鼓涨破 裂,让氧气进去与堆积在负极表面的锂原子反应,进而爆炸。因此,锂电池充电时,一定要设定电压上限,才可以同时兼顾到电池的寿命、容量、和安全性。最理想的充电电压上限为 4.2V。锂电芯放电时也要有电压下限。当电芯电压低于 2.4V 时,部分材料会开始被破坏。又由于电池会自放电,放愈久电压会愈低,因此,放电时最好不要放到 2.4V 才停止。锂电池从 3.0V 放电到 2.4V 这段期间,所释放 的能量只占电池容量的 3%左右。因此,3.0V 是一个理想的放电截止电压。充放电时,除了电压的限制,电流的限制也有其必要。电流过大时,锂离子来不及进入储存格,会聚集 于材料表面。这些锂离子获得电子后,会在材料表面产生锂原子结晶,这与过充一样,会造成危险性。万一 电池外壳破裂,就会爆炸。因此,对锂离子电池的保护,至少要包含:充电电压上限、放电电压下限、及电流上限三项。一般锂电 池组内,除了锂电池芯外,都会有一片保护板,这片保护板主要就是提供这三项保护。但是,保护板的这三 项保护显然是不够的,全球锂电池爆炸事件还是频传。要确保电池系统的安全性,必须对电池爆炸的原因,进行更仔细的分析。锂离子电池循环寿命比较长 一般均可达到500次以上,甚至1000次以上,磷酸铁锂的可以达到2000次以上。对于小电流放电的电器,电池的使用期限,将倍增电器的竞争力。
为了开发出性能更优异的品种,人们对各种材料进行了研究。从而制造出前所未有的产品。比如,锂二氧化硫电池和锂亚硫酰氯电池就非常有特点。它们的正极活性物质同时也是电解液的溶剂。这种结构只有在非水溶液的电化学体系才会出现。所以,锂电池的研究,也促进了非水体系电化学理论的发展。除了使用各种非水溶剂外,人们还进行了聚合物薄膜电池的研究。锂电池广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统邮电通讯的不间断电源,以及电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、航空航天等多个领域。锂离子电池以其特有的性能优势已在便携式电器如手提电脑、摄像机、移动通讯中得到普遍应用。开发的大容量锂离子电池已在电动汽车中开始试用,预计将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一,并将在人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。随着能源的紧缺和世界的环保方面的压力。锂电被广泛应用于电动车行业,特别是碳酸铁锂材料电池的出现,更推动了锂电池产业的发展和应用。
第10篇:电池厂实习报告
暑假天津力神电池厂实习报告
班级:工业工程091学号:090203127姓名:丁列
暑假打工实习的地方是位于天津市华苑产业园区的天津力神电池股份有限公司,该公司是一家拥有自主知识产权核心技术的,专业从事锂离子蓄电池技术研发、生产和经营的股份制高新技术企业。公司位于天津滨海高新区华苑产业区,占地40万平方米,成立于1997年12月25日,注册资本12.5亿元人民币,总资产60亿元人民币。目前公司已具有5亿安时锂离子电池的年生产能力,产品包括圆型、方型、聚合物和塑料软包装、动力电池四大系列几百个型号。力神公司以自主知识产权和创新机制为依托,加上国家移动通信国产化配套政策的大力支持,在短短几年时间里迅猛发展,成为迄今国内投资规模最大、技术水平最高的锂离子蓄电池专业生产企业,并跻身世界锂电行业前列,产品应用也由便携式移动电子设备拓展到新能源电动汽车、风能及太阳能发电、储能系统等众多领域。
进厂三级培训,练习操作,慢慢适应,融入集体。我是做电池极组冷压工序,需要站着一直工作,捏极组,摆到模具里,送到机器里进行冷压,再取出装盒。这样简单动作一直重复一个班次结束,开始觉得新鲜,后来慢慢的感觉特别枯燥无味并且和那些老员工无法沟通,这种烦恼缠绕很长时间,后来改变想法,发现这工作和自己学的专业有很大的关联,可以考虑如何在此基础上再提高效率,我在工作期间将许多工序给优化并大幅度提高效率,自己的台账工时也就高了,我的老员工搭档也非常高兴。并且该车间对5S要求非常严,这正好给自己上学期学的5S管理知识提供了一个更好的理解运用的平
台,让我切实明白了自己所学的应用之地,并且在自己实习的地方了解到有自己该专业的学长在此公司人力资源部门任职,这也为自己以后结束大学生活应聘职位,提供了一个很好的借鉴指引。期间还有车间主任给我们专门介绍该企业实况和发展还有我们大学生应该如何度过大学得到所得的,感触颇多。
让我明白许多现实的东西,如何在以后两年如何学习东西侧重点放在哪里,少了许多迷茫的生活。
在力神电池厂暑假实习两个月,有苦有甜,从中也学到不少课本未能教授的知识,下面就是对此次实习打工的感想:
1、自主学习。进入力神工作后不再像在学校里学习那样,有老师,有作业,有考试,而是一切要自己主动去学去做。只要你想学习,学习的机会还是很多的,老员工们从不吝惜自己的经验来指导我们工作,让我们少走弯路;集团公司、公司内部有各种各样的培训来提高我们,我们所要作的只是甄别哪些是我们需要了解的,哪些是我们感兴趣的,哪些是我们贴切自身专业的。
2、积极进取的工作态度。在工作中,我们不只为公司创造了效益,同时也提高了自己,像我们这样没有工作经验的新人,更需要通过多做事情来积累经验。特别是现在实习工作并不象正式员工那样有明确的工作范围,如果工作态度不够积极就可能没有事情做,所以平时就更需要主动争取多做事,这样才能多积累多提高。
3、团队精神。工作往往不是一个人的事情,是一个团队在完成一个项目,在工作的过程中如何去保持和团队中其他同事的交流和沟
通也是相当重要的。一位资深人力资源专家曾对团队精神的能力要求有这样的观点:要有与别人沟通、交流的能力以及与人合作的能力。合理的分工可以使大家在工作中各尽所长,团结合作,配合默契,共赴成功。个人要想成功及获得好的业绩,必须牢记一个规则:我们永远不能将个人利益凌驾于团队利益之上,在团队工作中,会出现在自己的协助下同时也从中受益的情况,反过来看,自己本身受益其中,这是保证自己成功的最重要的因素之一。
4、基本礼仪。步入社会就需要了解基本礼仪,而这往往是原来作为学生不大重视的,无论是着装还是待人接物,都应该合乎礼仪,才不会影响工作的正常进行。这就需要平时多学习,比如注意其他人的做法或向专家请教。
以上这些就是我对本次暑假打工实习总结。
第11篇:电池生产实习报告
一、实习目的实习是在校大学生的一次接触工厂大规模生产的机会,是学生走上社会的良好过渡,走向工作岗位的进门之课。实习让我们了解到理论和实践之间的差异,找到了工厂大规模生产和实验室小量操纵的异同。加深我们对所学知识的理解和消化,同时也学习到各工厂的很多技术细节,把握了生产的基本工艺原理。这次实习进步了自己培养发现,分析,解决题目的能力,受益非浅,达到了实习的效果。通过实习使我更多地接触社会,实践于社会,从而培养了严谨的工作作风、初步的实际工作能力和基础的专业技能,为将来走上工作岗位打下良好的基础。
理士企业创立于九十年代中期,是专门从事leoch(理士)牌全系列阀控式密封铅酸蓄电池的研制、开发、制造和销售的国际化新型科技企业。经过多年专心经营,理士企业已成为国内专业的阀控式密封铅酸蓄电池的优秀制造商,现已在国内建立了深圳、东莞、江苏、肇庆、安徽五个生产基地。国内占地面积50多万平方米,拥有36条电池生产线及其相应的检测设备,以及肇庆、江苏两个专门蓄电池实验试冬共同构成我公司先进而雄厚的研发制造能力。目前国内共有职工6000余人,技术研发职员300余人,主要生产各种型号的agm阀控式密封铅酸蓄电池、胶体(gel)阀控式密封铅酸蓄电池,opzv、opzs、pzs、pzv、pzb管式极板铅酸蓄电池,汽车用铅酸蓄电池,摩托车用铅酸蓄电池,高尔夫球车用铅酸蓄电池,电动助力车用铅酸蓄电池等系列产品。广泛应用于通讯、电力、广电、铁路、太阳能、ups、电动车、汽车、摩托车、高尔夫球车、叉车、应急灯等十几个相关产业,年生产能力总和超过400万千伏安时。前瞻的研发队伍和高素质的制造水准让企业具有国际性的竞争力和全球性的影响力。企业在美国、欧洲成立销售公司,拥有国内外30余个销售公司及办事处,其销售网络遍及全球110多个国家和地区,并与国内外数家优秀运营商建立了良好的合作伙伴关系。理士企业在实践中不断开拓创新、努力进取。在品质控制上,成立专业的质量治理中心。成功通过了iso900
1、ts的质量体系认证、iso、ohsas认证;产品被国家质检单位评为“产品质量国家免检”证书,并在各工厂推进精益生产治理,以进步产品的国际竞争力。企业在中国率先通过了英国iec产品认证,同时还获得了德国vds产品认证、iso9001和iso认证、泰尔认证、欧盟ce认证、美国ul认证、俄罗斯的pocc认证和肯尼亚国家认证,以及中国质量免检证书、国家蓄电池检测中心、***邮电产业产品质量监视检验中心、中国计量科学研究院、电力产业电力设备及仪表质量检验测试中心、中国电信、中国移动、中国联通、广播电视、中国船级社认证、国防总参的进围检测和金太阳认证等。公司与国外著名电池公司进行了多项技术协作,引进国内外先进设备和仪器,拥有多项国家专利技术,制造能力达到了国际先进水平。并与国内着名高校进行持续地技术交流合作,建立产学研基地,进步企业自主创新能力,为企业早日成为全球化的,有竞争力的电池与电池相关产品的领军制造商,奠定了坚实的基础。
二、实习内容
1、蓄电池分类按我国有关标准规定主要蓄电池系列产品有:起动型蓄电池:主要用于汽车、拖拉机、柴油机船舶等起动和照明。固定型蓄电池:主要用于通讯、发电厂、计算机系统作为保护、自动控制的备用电源。牵引型蓄电池:主要用于各种蓄电池车、叉车、铲车等动力电源。铁路用蓄电池:主要用于铁路内燃机车、电力机车、客车起动、照明之动力。摩托车蓄电池:主要用于各种规格摩托车起动和照明。煤矿用蓄电池:主要用于电力机车牵引动力电源。储能用蓄电池:主要用于风力、水力发电电能储存。按蓄电池极板结构分类:有形成式、涂膏式和管式蓄电池。按蓄电池盖和结构分类:有开口式、排气式、防酸隔爆式和密封阀控式蓄电池。按蓄电池维护方式分类:有普通式、少维护式、免维护式蓄电池。
2、铅蓄电池工作原理铅蓄电池由正极板群、负极板群、电解液和容器等组成。充电后的正极板是棕褐色的二氧化铅(pbo2),负极板是灰色的绒状铅(pb),当两极板放置在浓度为27%~37%的硫酸(h2so4)水溶液中时,极板的铅和硫酸发生化学反应,二价的铅正离子(pb2+)转移到电解液中,在负极板上留下两个电子(2e-)。由于正负电荷的引力,铅正离子聚集在负极板的四周,而正极板在电解液中水分子作用下有少量的二氧化铅(pbo2)渗透电解液,其中两价的氧离子和水化合,使二氧化铅分子变成可离解的一种不稳定的物质——氢氧化铅〔〕。氢氧化铅由4价的铅正离子(pb4+)和4个氢氧根〔4(oh)-〕组成。4价的铅正离子(pb4+)留在正极板上,使正极板带正电。由于负极板带负电,因而两极板间就产生了一定的电位差,这就是电池的电动势。当接通外电路,电流即由正极流向负极。在放电过程中,负极板上的电子不断经外电路流向正极板,这时在电解液内部因硫酸分子电离成氢正离子(h+)和硫酸根负离子(so42-),在离子电场力作用下,两种离子分别向正负极移动,硫酸根负离子到达负极板后与铅正离子结合成硫酸铅(pbso4)。在正极板上,由于电子自外电路流进,而与4价的铅正离子(pb4+)化合成2价的铅正离子(pb2+),并立即与正极板四周的硫酸根负离子结合成硫酸铅附着在正极上
随着蓄电池的放电,正负极板都受到硫化,同时电解液中的硫酸逐渐减少,而水分增多,从而导致电解液的比重下降在实际使用中,可以通过测定电解液的比重来确定蓄电池的放电程度。在正常使用情况下,铅蓄电池不宜放电过度,否则将使和活性物质混在一起的细小硫酸铅晶体结成较大的体,这不仅增加了极板的电阻,而且在充电时很难使它再还原,直接影响蓄池的容量和寿命。铅蓄电池充电是放电的逆过程。
铅酸蓄电池充、放电化学反应的原理方程式如下:
3、铅蓄电池的工艺流程及主要设备
铅粉制造、板栅铸造、极板制造、极板化成、装配电池
铅粉制造设备:铸粒机或切段机、铅粉机及运输储存系统;
板栅铸造设备:熔铅炉、铸板机及各种模具;
极板制造设备:和膏机、涂片机、表面干燥、固化干燥系统等;
极板化成设备:充放电机;
水冷化成及环保设备;
装配电池设备:汽车蓄电池、摩托车蓄电池、大中小型密封阀控铅酸蓄电池装配线;
电池检测设备:各种电池性能检测。
典型铅酸蓄电池工艺过程概述
铅酸蓄电池主要由电池槽、电池盖、正负极板、稀硫酸电解液、隔板及附件构成。
4、工艺制造
铅粉制造:将1#电解铅用专用设备铅粉机通过氧化筛选制成符合要求的铅粉。
板栅铸造:将铅锑合金、铅钙合金或其他合金铅通常用重力铸造的方式铸造成符合要求的不同类型各种板板栅。
极板制造:用铅粉和稀硫酸及添加剂混合后涂抹iso9001于板栅表面再进行干燥固化即是生极板。
极板化成:正、负极板在直流电的作用下与稀硫酸的通过氧化还原反应生产氧化铅,再通过清洗、干燥即是可用于电池装配所用正负极板。
装配电池:将不同型号不同片数极板根据不同的需要组装成各种不同类型的蓄电池。
(各单位因工艺条件不同可选择不同的流程)
板栅铸造简介
板栅是活性物质的载体,也是导电的集流体。普通开口蓄电池板栅一般用铅锑合金铸造,免维护蓄电池板栅一般用低锑合金或铅钙合金铸造,而密封阀控铅酸蓄电池板栅一般用铅钙合金铸造。
第一步:根据电池类型确定合金铅型号放进铅炉内加热熔化,达到工艺要求后将铅液铸进金属模具内,冷却后出模经过修整码放。
第二步:修整后的板栅经过一定的时效后即可转进下道工序。
板栅主要控制参数 :板栅质量;板栅厚度;板栅完整程度;板栅几何尺寸等;
铅粉制造简介
铅粉制造有岛津法和巴顿法,其结果均是将1#电解铅加工成符合蓄电池生产工艺要求的铅粉。铅粉的主要成份是氧化铅和金属铅,铅粉的质量与所制造的质量有非常密切的关系。在我国多用岛津法生产铅粉,而在欧美多用巴顿法生产铅粉。
岛津法生产铅粉过程简述如下:
第一步:将化验合格的电解铅经过铸造或其他方法加工成一定尺寸的铅球或铅段;
第二步:将铅球或铅段放进铅粉机内,铅球或铅段经过氧化天生氧化铅;
第三步:将铅粉放进指定的容器或储粉仓,经过2-3天时效,化验合格后即可使用。
铅粉主要控制参数 :氧化度;视密度;吸水量;颗粒度等;
极板制造简介
极板是蓄电池的核心部分,其质量直接影响着蓄电池各种性能指标。涂膏式极板生产过程简述如下:
第一步:将化验合格的铅粉、稀硫酸、添加剂用专用设备和制成铅膏;
第二步:将铅膏用涂片机或手工填涂到板栅上;
第三步:将填涂后的极板进行固化、干燥,即得到生极板。
生极板主要控制参数 :铅膏配方;视密度;含酸量;投膏量;厚度;游离铅含量;水份含量等。
装配工艺简介
蓄电池装配对汽车蓄电池和密封阀控铅酸蓄电池有较大的区别,密封阀控铅酸蓄电池要求紧装配一般用agm隔板,而汽车蓄电池一般用pe、pvc或橡胶隔板。装配过程简述如下:
第一步:将化验合格的极板按工艺要求装进焊接工具内;
第二步:铸焊或手工焊接的极群组放进清洁的电池槽;
第三步:汽车蓄电池需经过穿壁焊和热封后即可,而密封阀控铅酸蓄电池若采用abs电池槽需用专用粘合剂粘接。
电池装配主要控制参数:汇流排焊接质量和材料;密封性能、正、负极性等。
化成工艺简介
极板化成和蓄电池化成是蓄电池制造的两种不同方法,可根据具体情况选择。极板化成一般相对较轻易控制本钱较高且环境污染需专门治理。蓄电池化成质量控制难度较大,一般对所生产的生极板质量要求较高,但本钱相对低一些。密封阀控铅酸蓄电池化成简述如下:
第一步:将化验合格的生极板按工艺要求装进电池槽密封;
第二步:将一定浓度的稀硫酸按规定数目灌进电池;
第三步:经放置后按按规大小通直流电,一般化成后需进行放电检查配组后进库预备出厂。
电池化成主要控制参数 :罐酸量;罐酸密度;罐酸温度;充电量和时间等。
使用与维护
铅酸蓄电池以其制造工艺简单、原材料来源丰富、价格适中在二次化学电源中起着不可替换的作用,特别是阀控电池的出现又使传统的蓄电池焕发出了勃勃生机。蓄电池使用寿命与制造有着密切的关系,同时与使用方法也有很大的影响,正确把握的使用方法对延长蓄电池的寿命大有益处。对于传统开口式蓄电池日常须对以下几方面留意:
①电解液的数目、密度以及充电程度等方面加以留意,尤其是与其密切相关的充电系统特别关心,若充电量较大则蓄电池失水多,轻易造成极板的活性物质脱落,造成底部短路使电池内部温度较高而缩短寿命,若充电量较小则轻易造成电池的亏电,蓄电池在长期亏电的情况下,可导致极板的不可逆硫酸盐化,其表现是充电过程电压上升较快,很短时间完成,放电时电压下降迅速。
②电解液的纯度,一般采用蓄电池专用电解液或补充液灌注,严禁用普通硫酸和自来水替换。
③日常使用表面保持清洁,排气口畅通。
④放置不用时应先布满电,同时三个月进行一次补充电。
对于密封阀控铅酸蓄电池日常须对以下几方面留意:
①留意充电电压的范围浮充使用时电压一般控制在2.15±0.1v/单格,循环使用时电压一般控制在2.35±0.1v/单格,若说明书有要求时应按说明书操纵。
②留意使用环境温度,一般不超过30度为宜。温度变化较大时应加强对电压的调节。
③对于不同厂家的产品不可混用,同一厂家的产品新旧不可混用。
④密封阀控铅酸蓄电池最好不要自己打开盖子补充电解液和更换安全阀。
三、实习结果
蓄电池的优点是放电时电动势较稳定,缺点是比能量(单位重量所蓄电能)小,对环境腐蚀性强。铅蓄电池的工作电压平稳、使用温度及使用电流范围宽、能充放电数百个循环、贮存性能好(尤其适于干式荷电贮存)、造价较低,因而应用广泛。
板栅铸造、铅粉制造→自动化涂板、生极板固化→装配电池→焊端子、封壳→注进冷冻胶体/酸→电池内化成→性能测试→包装→出厂.电池内化成:电池正、负极板在直流电的作用下与稀硫酸进行电化学氧化还原反应.优点:1.不天生废酸、废雾 2.活性物质不易脱落 3.全水冷化成,电池均衡性好
缺点:1.必须增设专用的冷冻设备 2.需修建专用水冷却槽 3.生产周期加长
修复仪解决电池硫化效果太有限:
修复效果和两方面有关:
1.电池本身状况。比如使用期接近设计寿命的电池,再怎么修复,性能也好不到哪往。
2.修复技术。蓄电池修复3分设备7分技术是句大实话。技术好经验丰富的人,会对不同的电池状况做出判定,采用不同的处理手段,追求最佳效果。技术好的人和一个只会一种方法笨修的人,修复的效果差距非常非常大。蓄电池修复的主要方法就是补水和除硫,方法有很多类关键是看技术好坏,最好时可以把放电时间50分钟的电池修到120分钟以上。
第12篇:电池厂 实习报告
大学理学院(三号字体)
本科实习报告
实习名 称:
毕
业
实
习实习时 间:2011.7.7~2010.7.28 实习地 点:
学 生 姓 名: 学
号: 专业、班级 : 指 导 教 师:
2011 年
7月
30 日
实习报告
一.认识实习的目的:
认识实习是学生在学完了基础课和专业课之后,在学习专业课期间或在学完了专业课之后而进行的生产认识教学环节,通过认识实习,学生初步了解相关实习厂(或车间)的实际生产过程,对包括生产原材料,生产工艺及流程,生产工艺条件生产设备及控制产品等加深对专业理论和生产工艺原理及过程的理解,增加感性认识,并学习简单的生产技能,通过同工人,工程技术人员,生产及管理人员的接触和了解,增加对社会的认识挺高其社会适应能力。
二.认识实习的基本内容及要求
1、2、了解作为工程技术人员应具备的专业技术知识和管理知识。了解典型产品的化学反应、生产方法、概略的工艺流程,学会收集和记录实际生产过程中的数据。
3、了解主要生产设备在生产中的作用、加工工艺和制造过程、材料及防腐措施等。
4、5、量管理。
6、培养运用基础课和技术基础课知识去解决实际生产问题的能力,建了解生产中的主要设备结构和用途。
获取生产中的检验知识,了解生产过程中的质量保证体系和全面质立初步的工程技术观点。
7、了解工厂的技术改造、革新和新工艺采用情况及现代化生产技术在生产中的应用。
三、实习内容说明
我们这次在深圳宝嘉能源有限公司 主要学习了锂离子电池生产工艺流程。在技术部的工作人员详细讲解和悉心指导下,我们了解了各个工段的设备和操控系统,初步了解了工厂各个工段的工艺指标,对工厂的管理制度也进行了简单的了解。了解化工生产的方法和工艺流程,弄清主要工艺参数确定的理论依据,并注意新技术发展趋势,增强安全生产集体观念;学习工人和工程技术人员的高度责任感以及理论联系实际、解决实际问题的经验。重点了解主要机器和设备的类型、结构、作用原理,以及它们在生产流程的最重要地位。
四、实习公司简介
深圳宝嘉能源有限公司是于2006年成立,注册资金达人民币二千万元,为宝嘉集团旗下一家集研发、生产、销售锂离子电池(芯)和移动式电源电子产品的高科技能源中外合资企业。
公司生产线采用欧美一流先进设备,厂房面积10000多平米,工人500多人。生产广泛适用于各种需移动电源之产品,如手机、小灵通、对讲机、笔记本电脑、移动DVD、MP
3、MP
4、数码相机、摄像机、蓝牙设备、导航定位、PDA等数码产品领域及电动玩具、电动工具领域。 “创造移动生活 专业锂电”为公司经营服务理念。公司现已通过ISO9001:2000质量体系认证,公司的产品已通过欧盟的CE认证,北美的UL认证。
锂离子电池生产工艺流程 1.配料
【配料】:按配方称取相应原料的干粉并充分混合→→【搅拌】:加入溶剂后按搅拌作业指导充分搅拌→→【涂布】:将料浆均匀的涂覆于基材表面并烘干
2.制片
【裁大片】:从涂布中裁出合适的长度→→【刮粉】:按作业要求挂掉部分材料→→【裁小片】→【烘烤】→【辊压】:将涂布完成后的极片辊压到标准厚度→【分档】:极片称重,按质量分档 生产设备:辊压机、涂布机、制片机等等
3.装配
备料→激光焊极耳(正极转镍)→剪极耳→极耳点焊→极耳贴胶→刷粉 ↓
裁铝塑膜大片→冲壳→裁切铝塑膜(小片)→→→
【极片烘烤】: 真空烘烤极片 →【卷绕】 :将正负极卷绕成电芯并贴终止胶带 →【热压贴胶】 :吸尘、热压顶型、贴底胶→【装配入壳】 :贴顶部绝缘片预入壳、甩壳 → 【短路测试】 :电池性能检测
→【盖板焊折】:卷芯正负极耳与盖板焊接并弯折盖板 → 【短路测试】 :检测电池性能→【激光焊接】 :盖板与铝壳激光焊接 →【气密性检测】 :激光焊接后电池气密性抽检 4.注液
【电芯烘烤】 :把电芯烘烤干→【注液】:注入点解液→【陈化】:让电解液与电芯充分接触
→【化成】:小电流充放电
→【封口】:把注液孔密封→ 5.性能检测
【清洗】 :用鼓泡法清洗壳体外表面→【检测分容】 : 检测电池容量、分类→【测电压】 : 测量电池电压→【单充电】 : 对电池进行充电→【性能检测】: 检测电池充放电的稳定性→【喷码】 : 按客户要求喷射图标→【贴不干胶垫】 :保护正负极→【装箱】:把电池成品装箱运出电池性能检测
锂电池对各组成部份物质的要求 <一> 对正负极物质的要求
1、正极电位超正,负极电位越负
2、活性要高(反应快,得胜率高)[
3、活性物质在电解液中要稳定,自溶速度要小
4、活性物质要有良好的导电性能,电阻小
5、便于生产,资源丰富 <二> 对电解液的要求
1、电导率高,扩散效率好,粘度低
2、化学成份稳定,挥发性小,易贮存
3、正负极活性物质在电液中能长期保持稳定
4、便于使用 <三> 对隔膜要求
1、有良好的稳定性
2、具有一定的机械强度和抗弯曲能力,有抗拒枝晶穿透能力
3、便于使用
4、吸水性良好,孔径、孔率符合要求 <四> 对外壳要求
1、有较高的机械强度,承受一般的冲击
2、具有耐工艺腐蚀的能力 感想
这一次的实习虽然时间短暂,而且接触到的工作很浅,但是依然让我学到了许多知识和经验,这些都是书本上无法得来的。
在深圳宝嘉能源有限公司开始实习的时候,我被分在了技术部,技术部是负责做样品和实验。当研发部研发的新产品或接到客人的订单时,先是技术部按作业要求制作并检验其可行性,如果可行就开始大量生产。对于我们实习生来说,技术部是一个可以熟悉整个锂离子电池的制作流程,了解设备和技术的一个部门。技术部的婷姐很认真耐心讲解和悉心指导,技术部的同事很多都是90后的小孩,但工作上就是我们的小前辈,他们在我们实习期间也有很多互动,让我们更容易融入这个公司。通过实习,我明白了一个的道理,原来是学完了再干,现在是边干边学,从被动授学转变为主动求学,从死记硬背转变为实践中学习。真正地理论联系实际,对包括生产原材料,生产工艺及流程,生产工艺条件生产设备及控制产品等加深对专业理论和生产工艺原理及过程的理解,增加感性认识,并学习简单的生产技能,通过同工人,工程技术人员,生产及管理人员的接触和了解,增加对社会的认识挺高其社会适应能力我们才能够更好的了解自己的不足,了解会计工作的本质,了解这个社会的方方面面,才能够让我更早的为自己做好职业规划,设定人生目标,向成功迈进一大步,才能进一步提高了我们的实践经验的积累和协调解决问题的能力。我的体会是刚开始要多听,多干,多问,眼勤,手勤,腿勤。从小事做起,从熟悉的做起,学以致用。
从生活上我们也是有另一番的体会。虽然深圳宝嘉能源有限公司的厂房条件很好,宽敞明亮凉快,但宿舍条件还是挺艰苦的,常常停电而且有很多蟑螂,这对于我们来说是一个很大的挑战。这是远远比不上我们家里和学校的宿舍条件。艰苦的条件下,让我们明白了我们以往对于生活条件的抱怨都是身在福中不知福。亦让我们明白,将来不想一辈子呆在这种条件下的宿舍,终日吃着吃不惯的食物,就必须做好自己,把自己的工作做出色,做一个成功的人。
总的来说,来深圳宝嘉能源有限公司实习,感触颇深,李经理及各位老前辈以诚待人,丰富的工作经验,认真负责的敬业精神,让我学到了很多。在与同学们的相处中亦学会了如何待人接物,团队精神等等。大三的暑假实习,为我们在不久的将来面对社会时多了一分经验,少一分彷徨,也为将来的工作打下基础。
第13篇:中国手机电池行业全景调研及战略咨询报告
2014-2018年中国手机电池行业全景调研及战略咨询报告
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正文目录
第一章中国手机电池行业发展状况综述1
第一节中国手机电池行业简介1
一、手机电池行业的界定及分类1
二、手机电池行业的特征3
三、手机电池的主要用途4
第二节手机电池行业相关政策7
一、国家十二五产业政策7
二、其他相关政策8
三、出口关税政策10
第三节政策发展环境14
一、产业振兴规划14
二、产业发展规划17
三、行业标准政策19
四、市场应用政策20
五、财政税收政策22
第四节中国手机电池行业发展状况26
一、中国手机电池行业发展历程26
二、中国手机电池行业发展面临的问题
第二章中国手机电池生产现状分析33
第一节手机电池行业总体规模33
第一节手机电池产能概况34
一、2011-2014年产能分析34
二、2014-2018年产能预测37
第三节手机电池市场容量概况40
一、2011-2014年市场容量分析40
二、产能配置与产能利用率调查42
三、2014-2018年市场容量预测45
第四节手机电池产业的生命周期分析48
第五节手机电池产业供需情况49
第三章手机电池产品市场供需分析51
第一节手机电池市场特征分析51
一、产品特征51
二、价格特征52
三、渠道特征54
四、购买特征57
第二节手机电池市场需求情况分析60
一、市场容量60 29
二、原料需求62
第三节手机电池市场供给情况分析66
一、产品供给66
二、渠道供给能力69
第四节手机电池市场供给平衡性分析72第四章手机电池行业竞争绩效分析74第一节手机电池行业总体效益水平分析74第二节手机电池行业产业集中度分析75
第三节手机电池行业不同所有制企业绩效分析76
第四节手机电池行业不同规模企业绩效分析77
第五节手机电池市场分销体系分析78
一、销售渠道模式分析78
二、产品最佳销售渠道选择81第五章手机电池产业投资策略85第一节产品定位策略8
5一、市场细分策略8
5二、目标市场的选择87第二节产品开发策略89
一、追求产品质量89
二、促进产品多元化发展91第三节渠道销售策略93
一、销售模式分类93
二、市场投资建议95第四节品牌经营策略97
一、不同品牌经营模式97
二、如何切入开拓品牌99第五节服务策略101
第六章中国手机电池行情走势及影响要素分析103第一节2014年中国手机电池行情走势回顾103第二节中国手机电池当前市场行情分析104第三节影响手机电池市场行情的要素105第四节价格风险规避策略研究106
第五节2014-2018年中国手机电池行情走势预测107第七章手机电池行业竞争格局分析109
第一节中国手机电池行业不同地区竞争格局109第二节中国手机电池行业的不同企业竞争格局110
一、不同所有制企业竞争格局分析110
二、不同规模企业竞争格局分析11
3三、国内手机电池企业竞争格局分析115
第三节2014-2018年中国手机电池行业竞争格局变化趋势分析 第八章手机电池行业产品营销分析及预测119第一节手机电池行业国内营销模式分析119
第二节手机电池行业主要销售渠道分析120
117
第四节手机电池行业营销策略分析122
第五节手机电池行业国际化营销模式分析123第六节手机电池行业市场营销发展趋势预测124 第九章2014中国手机电池产业投资分析126第一节投资环境126
一、资源环境分析126
二、市场竞争分析129
三、政策环境分析131
第二节投资机会分析
133
第三节投资风险及对策分析134第四节投资发展前景13
5一、市场供需发展趋势13
5二、未来发展展望136
第十章手机电池行业国内重点生产企业分析第一节A.企业分析140
一、公司基本情况140
二、公司经营与财务状况1
421、企业偿债能力分析14
52、企业运营能力分析147
3、企业盈利能力分析148第二节B.企业分析151
一、公司基本情况151
二、公司经营与财务状况1
521、企业偿债能力分析1
542、企业运营能力分析157
3、企业盈利能力分析159第三节C.企业分析16
1一、公司基本情况161
二、公司经营与财务状况16
31、企业偿债能力分析16
42、企业运营能力分析166
3、企业盈利能力分析169第四节D.企业分析172
一、公司基本情况172
二、公司经营与财务状况17
41、企业偿债能力分析177
2、企业运营能力分析179
3、企业盈利能力分析180第五节E.企业分析18
3一、公司基本情况183
二、公司经营与财务状况18
41、企业偿债能力分析186
140
3、企业盈利能力分析191
第十一章手机电池行业风险趋势分析与对策194第一节手机电池行业风险分析19
4一、市场竞争风险194
二、原材料压力风险分析197
三、技术风险分析199
四、政策和体制风险200
五、进入退出风险202
第二节手机电池行业投资风险及控制策略分析206
*** 219 219
一、2014-2018年手机电池行业市场风险及控制策略
二、2014-2018年手机电池行业政策风险及控制策略
三、2014-2018年手机电池行业经营风险及控制策略
四、2014-2018年手机电池同业竞争风险及控制策略
五、2014-2018年手机电池行业其他风险及控制策略 第十二章2014-2018年手机电池行业投资机会与风险分析第一节2014-2018年中国手机电池行业投资机会分析第二节2014-2018年手机电池行业环境风险220
一、国际经济环境风险220
二、汇率风险22
2三、宏观经济风险225
第三节2014-2018年手机电池行业产业链上下游风险228
一、上游行业风险228
二、下游行业风险230
第四节2014-2018年手机电池行业市场风险23
4一、市场供需风险23
4二、价格风险237
三、竞争风险239
第十三章手机电池行业投资机会分析研究242
第一节2014-2018年手机电池行业主要区域投资机会242第二节2014-2018年手机电池行业出口市场投资机会243第三节2014-2018年手机电池行业企业的多元化投资机会244 第十四章专家观点与研究结论246第一节报告主要研究结论246
第二节博研咨询行业专家建议247 更多图表:见报告正文
详细图表略…….如需了解欢迎来电索要。
本报告实时免费更新数据(季度更新)根据客户要求选择目标企业及调查内容。