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锌+碘=跟电池爆炸说再见!华东师大多年研发新型

时间:2018-10-26 19:57来源:未知 作者:秒速赛车 点击:
天能集团是中国新能源电池行业的龙头企业,创始于1986年,是一家以电动车环保动力电池为主、集锂离子电池、风能太阳能储能电池以及再生铅资源回收、循环利用等新能源的研发、生

  天能集团是中国新能源电池行业的龙头企业,创始于1986年,是一家以电动车环保动力电池为主、集锂离子电池、风能太阳能储能电池以及再生铅资源回收、循环利用等新能源的研发、生产、销售为一体的实业集团。秒速赛车投注:

  与锂电池产品相匹配,巨电生产线同样勇立潮头敢为先。不同于传统生产线要求打造的全新生产线多名工人,设备是全自动智能生产设备。车间共有10多台自动AGV小车送料,车子沿着轨道有条不紊前行送料,各道工序衔接紧密,机器自动上料、叠片、切割等,最终还是自动堆垛车转运,大大降低了人力成本。“智能化、自动化已贯穿每一个生产环节,原来需要近千名工人,现在只要100多名工人。” 公司总工程师杨德才说。(下转第2版)

  纸张涂料存在线性黏弹区和非线性黏弹区,其黏弹性强烈依赖于涂料体系结构。为寻找纸张涂料体系的线性黏弹区,先在一定温度下对涂料体系进行应变扫描实验。固定振荡角频率为10rad·s-1,对各配方纸张涂料进行应变扫描,以确定临界应变。实验发现,各配方涂料的线%的应变区域。涂料的线性黏弹区确定后,可以选择临界应变下的线性黏弹区进行动态频率扫描,测量涂料的弹性模量、黏性模量和相位角。本实验选取较小应变(0·4%)以保证频率扫描在线性黏弹区进行,使施加的应变不会破坏涂料体系的结构。

  电池爆炸,手机召回!锂电池缺陷曾让全球智能手机巨头深陷“电池门”,人们对手机电池自燃、爆炸进而引发火灾忧心忡忡……那么,什么电池可以告别爆炸,又保障充足电力?

  巨电主打生产的是一块长790毫米、宽430毫米、厚17毫米的单体方形锂电池,重量约10公斤。这块电池在业内“身材”算轻的,能量却不小,电池能量密度高达165瓦时/公斤以上,单体容量达到了500安时,相当于1.6千瓦时电,目前市场上已经量产的锂电池最大容量为240安时。举例来说,一辆12米长的大巴搭载270千瓦时电只要168片电池,而采用传统的小电池则需3万个电池组成,特斯拉则需要7000多节18650圆柱形锂电池。巨电的小体积大电流电池,突破了新能源汽车推广的经济瓶颈。

  在周三(19日)即将开幕的第20届中国国际工业博览会上,华东师范大学带来一种“锌+碘”新型安全动力电池,亮相工博会高校展区。随着研究开发推进,无污染、高安全、长寿命且具有合适充电时间的新型锌碘电池,可以应用于日常生活、交通出行等各个领域。而且,这种电池还可以做成柔性状态,可能完全改变数字化生活。

  “今日空气质量指数(AQI)300,应适当减少室外活动……”在大气污染形势依然严重的今天,人们对空气质量的关注度日益升温,实时关注PM2.5成为“刚需”。在所有污染源中,汽车尾气对PM2.5的贡献率不容小觑,社会呼唤采用电动车逐步替代燃油车。于是,这对车用电池提出了新要求:电池的生产、使用、回收等各个环节都需要环保,而且要有足够大的储能密度和功率密度,还有电池的充电时间要合适,比如能在10分钟至1个小时范围内充满。

  对此,华东师范大学信息科学技术学院研究员、博士生导师王连卫进行着各种电池的优缺点比选。他表示,目前研究比较多的仍是锂离子电池,此外锂空气电池、石墨烯电池也是关注热点,然而,“这一类电池主要使用的是易燃的有机电解液。” 安全问题始终是电池绕不开的问题,尽管也有研究人员在探索无机固态电解质,如“锂砱氧氮”等,但目前电阻较大,还无法在车用动力电池中使用。

  机构与分析师解读汇总:降准将对冲假期境外市场大跌影响 属重大利好

  不仅手机,许多因电动车电池爆炸或损坏造成的安全事故也是触目惊心的。王连卫团队发现,其实,人们熟悉的锌和碘都是环境友好材料,碘化锌(ZnI2)水溶液无毒且不易燃烧,所以由碘和锌组成的锌碘电池也是符合环保要求的。已有研究表明,这种电池的能量密度已经超过常用的磷酸铁锂电池,应是很有前途的电池。但他们遇到的最大挑战在于,已见报道的锌碘电池都是液流电池,这种液流的架构结构复杂,且体积庞大,很难应用于日常生活。

  理想“丰满”,现实“骨感”,为此华东师大王连卫课题组必须对传统意义上的锌碘电池进行大刀阔斧的“改革”。他们多年来在电极材料、电池隔膜、电池整体结构等方面进行大量探索,在锌溴电池及锌碘电池领域研究成果的丰厚基础上,课题组研究发现,这类新型电池的充放电过程中,导致了电池内离子交换膜的两边产生压差,如不采取附加的液流架构,电池结构就可能不稳定,甚至被损坏。

  同时,生产锂电池是一个高精度的项目,生产车间3c环境极其精细:恒温、恒湿、恒尘。“温度控制在23摄氏度,上下不超过3摄氏度,湿度值维持在30至50之间,车间要达到10万至30万净化级别。”杨德才说,“固态锂电池对温度和空气中的湿度、粉尘含量等指标要求非常高,整条生产线通过MES系统实时监控,一旦超过危险数值,系统就会自动报警。”

  经过不断实验探索,课题组采用人工修饰的回流通道,成功解决了这一老大难问题。王连卫向解放日报·上观新闻记者展示了两张图,进行前后对比:第一张图显示传统型的锌碘电池工作原理,电池主体的两边各有液流架构,分别是蓝色液体代表的锌离子,和红色液体代表的碘离子;而第二张图则是改进型锌碘电池的工作原理,可以看出这种新结构电池舍去了液流架构,体积相应减小,可用性则增加,比如可用于照明、电动自行车、电动汽车等领域。

  六方氮化硼是一种白色松散粉末,与石墨性质相似,有“白色石墨”之称。有良好的电绝缘性、导热性和耐化学腐蚀性。

  手握锂电池这一新能源汽车的“心脏”,巨电瞄准新能源客车细分领域,在我省新能源汽车产业版图标注了闽北新坐标。

  在500强榜单上逐年的进步,是2万余名天能人辛勤劳作、共同努力的结果,也是对他们一年努力最好的肯定。这进步更离不开社会各界关心与支持,我们将不断努力,进一步提升发展质量,为新能源事业发展做出更多的贡献。

  王连卫等还研究发现,这种电池具有自修复特性,即使过度放电,也可以恢复。他表示,锌碘电池有较好的充放电循环特性,可以做多次循环。比如,美国西北大学已有研究表明,在液流电池上的充放电循环已经可以超过4500次。课题组预计非液流电池的差别不会太大,“可以说锌碘电池是一种长寿命电池。”

  有资料[13]指出,在光学上更有效空隙尺寸的形成,将有利于提高涂层的光散射效率,改善涂布纸的光学性能。与最有效光散射的颗粒粒径大小一样,涂层孔隙直径大约在0·2μm时对光的散射最好[11]。由图5(b)可知,含改性纳米TiO2颜料的涂布纸表面空隙分布较均匀,多数孔径大小在200nm左右,这有利于实现空隙结构对光的最大散射,从而使涂布纸具有较高的白度和不透明性。另外,从图5(b)还可以看出,涂层表面结构平整,片状高岭土颗粒的定向排列较好,片状颗粒表面分布着大量粒径在100nm以下的改性纳米TiO2颗粒。涂层表面结构的平整可使涂布纸具有较高的平滑度和光泽度。而纳米TiO2在涂层中的良好分散,则与其表面改性有很大关系。表面改性后,纳米TiO2的表面能降低,颗粒间团聚减少,其表面有机功能基的引入更有利于增强改性纳米TiO2与涂料中胶乳、增稠剂等聚合物胶体之间的相互作用,提高纳米粒子与聚合物之间的界面应力,这不仅可以增强涂料的网络结构,还可以显著改善纸张涂层的表面强度,涂料的动态黏弹性实验结果和涂布纸性能检测都可证明这一点。

  课题组预期,由于锌碘电池本身具有较高的容量且使用的主要材料并非易燃易爆之物,其研发成功和投入应用,不仅可取代对坏境有害的铅蓄电池在日常生活中的大量使用,也可促进安全性车用电池研发,还可以用它来替代易发生电池安全事故的锂电池,真正做到绿色出行、安全消费。

  铅酸电池是用铅和二氧化铅作为电池负极和正极活性物质,以稀硫酸为电解质的化学储能装置,具有电能转换效率高、循环寿命长、端电压高、安全性强、性价比高、安装维护简单等特点,目前是各类储能、应急供电、启动装置中首选的化学电源。铅酸电池的主要构成包括:

  近年来,天能集团加大转型升级的力度,加快绿色发展的速度,一方面提升改造传统产业,另一方面做大做强微型电动车电池、锂离子电池、电池回收业务等新兴业务板块,同时通过国际化,智能化,平台化,全力打造全球领先的绿色能源方案解决商。

  为贯彻落实“中国标准走出去”战略,GB 31241-2014《便携式电子产品用锂离子电池和电池组 安全要求》英文版于2017年8月2日由国家标准委下达计划,是2017年第一批国家标准外文版计划之一。此标准适用于便携式电子产品用锂离子电池和电池组,向国外锂离子电池、电池组及便携式电子产品企业提供了GB 31241全部要求的英文翻译,特别是展现了独有的锂离子电池组安全保护电路以及安全保护系统要求的英文翻译。此次会议,对GB31241英文版中专业术语、表述以及语法进行了充分讨论并达成一致意见。该标准已经过三次征求意见,下一步将由秘书处结合会议讨论情况整理后形成送审稿,预计于2018年10月启动审查。

  值得注意的是,从锌碘电池工作原理可见,如果电池包装材料全部换成柔性材料,它仍然可以工作。“这意味着,我们可以制作可弯曲的柔性锌碘电池,满足当下柔性电子产品、可穿戴设备的快速发展需求。” 王连卫表示,事实上,正是因为传统电池是刚性的,在弯曲、折叠时,容易发生严重安全问题;而柔性锌碘电池在保持良好柔性同时,仍能保持原有的能量密度,不影响设备续航时间。“柔性电池是柔性电子产品的核心部件,这方面的应用前景还很广阔。”

  本次会议启动了《锂离子电池和电池组安全使用指南》、《分布式储能用锂离子电池和电池组性能规范 第2部分:道路交通与景观照明设施》、《服务机器人用锂离子电池和电池组通用规范》3项新标准的制定工作,并对GB 31241-2014英文版、玩具、童车、平衡车领域的7项电池标准进行了讨论,具体讨论标准名称如下:

  据悉,目前课题组正在和沪上电池隔膜研制单位合作,旨在进一步降低电池电阻,争取率先应用于电动汽车。

  “这样,就解决了锂电池的经济性问题,经过测试单次充电可安全行驶超过410公里,百公里费用仅二三十元。”王麦克说。他的说法得到了南平市公交集团的认可,经测算,与LNG清洁能源车相比,每辆车子每天可以省下费用100多元。

  此外,高安全性也是巨电的法宝。锂电池是新能源汽车的“心脏”,这么多个锂电池并联组在一起,为的是增加电池容量,否则车子跑不远,但是如果哪个电池出了问题,安全得不到保障。巨电的创新之处在于有了大容量锂电池作为基础,无需再装很多块电池,串联装车,可在世界任何地方实时监测到每个电池的工作状态,提高动力电池使用安全。

  改性纳米TiO2用量对涂布纸性能的影响如表1所示。由表1可知,随着改性纳米TiO2用量的加大,涂布纸的白度和不透明度都有一定程度的提高,这与改性纳米TiO2本身的高白度和高折射率有很大关系。不透明性是印刷用纸的最重要性质之一,纳米TiO2主要利用折射、反射和衍射3种机理来散射光,从而为纸张提供不透明性[11]。首先,Frensel定律将折射率和能够达到的光散射幅度联系了起来,其大小与介质和颜料折射率之间差值的平方呈正比。在市场上能够买到的所有颜料中,TiO2具有最高的折射率,从而使其与空气之间的折射率差值最大。其次,与高岭土或碳酸盐比较,在可见光范围内,TiO2具有较高的反射率。再次,改性后纳米TiO2较小的团聚体颗粒能够衍射较多的光。因此,与其他颜料相比,TiO2具有较高的散射系数。按照Kubelka-Munk理论,涂层的散射系数是各组分散射系数的加权和,符合如下关系

(责任编辑:秒速赛车)
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