一、中国MH/Ni电池的现状与发展方向（论文文献综述）
尹亮亮[1]（2020）在《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》文中研究说明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,测试基材样式对电池性能的影响程度。经过对比试验,对于本实验,φ1.2mm孔径的钢带制成电池功率性能、低温性能以及自放电性能均优于φ1.0mm孔径钢带制成的电池。镍氢电池性能除了与电池装配工艺有关外,负极材料-贮氢合金的性能对电池性能也有着重要的影响。通过对AB5型贮氢合金La0.70Ce0.30Ni4.25+xCo0.35Mn0.55-xAl0.15中不同比例Mn元素的研究,x=0、0.1、0.2、0.3,通过对比实验测得,随Mn元素的减少,合金的晶格常数和晶胞体积逐渐减小,导致合金的放氢平台压力逐渐提高。合金的最大放电容量逐渐降低,高倍率放电和循环稳定性先提高后降低。为研究Mn元素被Ni元素替代后,对镍氢电池性能的影响程度,设计出两种La0.70Ce0.30Ni4.25+xCo0.35Mn0.55-xAl0.15（x=0和x=0.2）合金粉,并制备电池测试性能,x=0.2合金的功率性能、低温性能和循环寿命均优于x=0的电池。
李家月[2]（2019）在《混合动力汽车用镍氢电池建模与SOC估算研究》文中认为随着世界石油资源越来越稀缺,新能源汽车的市场规模日益增加,但纯电动汽车的发展一直受限于动力电池的性能,而混合动力汽车因兼具燃油车和纯电动车的特点在市场上占据一席之位。其中动力镍氢电池以其良好的比功率和大电流充放电性能的突出优点被应用在混合动力汽车上。本文以某车型上所用的一个由6个单体电池串联的镍氢电池模组为研究对象,对其建模和SOC估算进行了研究,主要工作如下:首先介绍了镍氢电池的工作原理和主要性能参数,并针对其中重要的工作特性进行了实验,分析出其中对镍氢电池使用性能有影响的因素,得到的实验数据为后文的电池模型参数的辨识提供了数据。通过对电池的多种等效模型进行比较,选择了二阶RC网络模型。考虑到镍氢电池的开路电压滞回特性在实验中非常明显,因此在模型中加入了滞回特性的因素。根据电池实验数据将模型中的未知参数一一辨识出来,同未考虑滞回特性的模型在Simulink中进行工况仿真,验证了模型对实际工况有较好的适应性以及滞回电压模块的添加明显提高了模型的精度。最后介绍了EKF（扩展卡尔曼滤波）算法和UKF（无迹卡尔曼滤波）算法的递推过程,在描述电池模型系统的状态方程和观测方程上应用这两种算法估算SOC值。通过仿真实验看到了两种算法都具有对错误初始SOC值的自我纠正能力,但UKF算法更为精确和稳定,其估算误差的均方根误差小于5%。该算法的状态方程和观测方程式基于前面所建立的等效模型,因而也验证了模型的精度。
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》文中研究指明当前金属氢化物-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。
李财盛[5]（2014）在《混合动力军车复合电池控制系统研究》文中指出混合动力军车除了较高的燃油效率、低排放,更有高机动性、稳定性、隐蔽性,并且能够为未来军用电磁平台配置创造条件,从而提高了军用车辆的战场生存能力。所以,军用混合动力车也必将成为军用车辆的发展方向。再生制动时混合动力车辆最重要的特点之一。本文主要研究的是混合动力军用车的复合电池再生制动系统。首先,介绍了论文研究的背景、混合动力军车的概述和再生制动系统以及复合电池研究的现状,明确了本文研究的目的与意义。其次,介绍了镍氢蓄电池的性能和特性,并进行了模型建立与仿真验证,得出镍氢蓄电池适合充放电的SOC范围以及充电功率大小。再次,根据飞轮的材料,以不锈钢飞轮和复合材料（石墨须晶）为例,进行了对比分析,并拟定了一套高速飞轮的参数,以此为基础设计了一套高速飞轮电池系统,并对其充放电效果进行了研究分析,得出飞轮电池的充放电范围比较广,受的限制条件较少。最后,以东风猛士越野车为基础,设计四轮单独驱动的越野车,设计了军用混合动力车的再生制动控制策略,并在MATLAB／SIMLINK中搭建再生制动过程中能量回收的控制模型,通过仿真验证,实现了军用混合动力车的高效、安全的再生制动。得出飞轮电池再生制动回收能量效率和适用的制动范围都比蓄电池高出许多,说明飞轮电池不仅仅是在特殊用途方面适合混合动力军车,在再生制动的过程中也适合。为了保证军车的运行和供电需求,虽然飞轮电池具有诸多优势,但是蓄电池依然保留,与飞轮电池组合成复合电池,再生制动过程中,在保证安全的条件下,一方面要尽可能多的回收能量,一方面要保护蓄电池。这就需要有一个合理的控制策略,这也是本文研究的目标。
倪成员[6]（2012）在《特种MH/Ni电池用稀土系储氢电极合金的制备与电化学性能》文中指出提高MH/Ni电池的整体性能,制备高性能的储氢合金负极材料是关键。AB5型稀土镍基储氢合金是商业化MH/Ni电池的主要负极材料。然而,昂贵的Co占储氢合金成本的40-50%,限制了其更广泛的应用；因而,开发低钻和无钴的储氢合金电极材料已成为镍氢电池领域的研究重点之一。稀土-镁-镍系非AB5型储氢合金由于其高容量、大功率,也具有重要的开发应用前景,但这类合金电极的循环稳定性较差,成为需要解决的关键技术问题。另外,MH/Ni电池性能测试通常在253-313K温度范围,在低温条件下放电性能较差,提高负极储氢合金的低温电化学性能,特别是253K温度以下的电化学性能意义重大。针对稀土系储氢合金性能方面的缺陷,本论文详细研究分析了几类稀土系储氢合金的制备工艺、成分、结构与性能,以期获得具有良好综合性能的MH/Ni电池负极材料,并为其进一步研究和发展提供重要的理论依据和技术指导。本文研究工作主要包括三个方面的内容：首先是储氢合金低温性能决定因素和影响机理的研究,其次是具有良好低温性能的稀土系储氢合金成分及制备工艺优化研究；最后是高功率低钻、无钴AB5型储氢合金性能研究。首先,针对储氢合金低温放电性能差的问题,研究了合金LaNi4.1-xCo0.6Mn0.3Mx （M=Cu、Al;0≤x≤0.45）在238-323K温度范围内的电化学性能,分析了温度与元素替代对合金的性能影响,探讨储氢合金低温性能决定因素和影响机理。含Cu合金电极表现出良好的低温性能,在238K温度下,x=0.15和0.3的合金电极容量分别为319.28mAh/g和316.24mAh/g,300mA/g电流密度下放电容量分别达到205.50mAh/g和154.52mAh/g;在273K温度以上,随着Cu含量的增加,合金电极高倍率性能逐渐降低。金属氢化物生成焓△H的绝对值和交换电流密度先增大后减小,表面反应激活能先减小后增大,氢扩散系数逐渐减小。含A1合金电极表现出良好的高温容量,323K温度下容量由x=0的266.04mAh/g增加到x=0.15的302.04mAh/g,然后降低到x=0.45的299.88mAh/g。随着A1含量的增加,合金的高倍率性能逐渐降低,交换电流密度和氢扩散系数逐渐减小。综合分析LaNi4.1-xCo0.6Mn0.3Mx （M=Cu、Al;0≤x≤0.45）合金的低温性能、热力学和动力学特征,结果表明,B侧元素替代储氢合金的低温性能受热力学因素影响较小,表面反应激活能和氢扩散激活能对合金低温性能起关键作用。其次,研究Mg组元添加和热处理工艺对稀土系储氢合金性能的影响规律,揭示影响稀土-镁-镍系储氢合金电极循环稳定性的因素和作用机制,同时考察富镧混合稀土（Mm）替代La对该体系储氢合金低温性能的影响。La0.7MgxNi2.58Co0.5Mn0.3Al0.12（x=0,0.15,0.3）合金主相为LaNi5,合金中逐渐出现第二相La2Ni7。随着镁含量的增加,铸态La0.7MgxNi2.58Co0.5Mn0.3Al0.12合金在室温下最大容量和高倍率性能逐渐增加；在1800mA/g的放电电流密度下,合金电极的高倍率性能从无镁合金的52.51%升高到x=0.3的65.61%。随着热处理温度的升高,该系列合金最大容量和高倍率性能先增加后减小；含镁合金La0.7Mg0.3Ni2.58Co0.5Mn0.3Al0.12经1123K温度热处理后,合金电极的放电容量达340mAh/g,1800mA/g电流密度下高倍率放电性能仍然能达到59.67%,展现出较高的容量和良好的倍率性能。La0.7MgxNi2.58Co0.5Mn0.3Al0.12合金表现了较高的低温容量,随着镁含量的增加,合金在238K温度下的放电容量逐渐增大,60mA/g放电电流下系列合金的放电容量从x=0的247.9mAh/g增加到x=0.3的286.6mAh/g;经1123K热处理后La0.7MgxNi2.58Co0.5Mn0.3Al0.12合金在238K温度下的放电容量均有所提高,x=0.3时合金的容量达到了304.6mAh/g;然而合金表现了较差的低温倍率性能,热处理工艺也不能有效改善其低温倍率性能。采用Mm稀土替代La后,合金Mm0.7MgxNi2.58Co0.5Mn0.3Al0.12（x=0,0.3）在238-303K温度范围内均显示了良好的放电性能。随着温度升高,无镁合金容量变化较小,在238K、273K和303K温度下放电容量依次为335mAh/g,329.6mAh/g和325.8mAh/g;含镁合金的容量依次为320.1mAh/g、350.4mAh/g和347mAh/g. Mm0.7Mg0.3Ni2.58Co0.5Mn0.3Al0.12在238温度下高倍率性能优于无镁合金,放电电流为150mA/g和300mA/g时其放电容量分别为241mAh/g和130mAh/g;在1C倍率下,放电容量达最大容量的42%,表现出良好的低温性能。采用Mm0.7Mg0.3Ni2.58Co0.5Mn0.3Al0.12储氢合金制作成AA1300mAh密封镍氢电池,结果表明,电池的内阻、放电电压特性和荷电保持率均达到国家标准（Q/BS-001-2009）,其高低温性能和5C放电性能优良,循环150次后容量保持率达到85%以上,具有潜在的商业应用前景。最后,针对AB5型储氢合金中Co成本昂贵,采用廉价元素替代降低Co含量。采用A1替代Co成功制备了LaNi4.5Co0.4-xAl0.1+x （x=0.00-0.30）储氢合金。研究发现,在303K温度下,随着合金中A1含量的增加,高倍率放电性能和交换电流密度先升高后降低,电化学极化电阻先减小后增大。当O.10≤x≤0.15时,A1替代Co能明显改善AB5型低钴储氢合金的循环稳定性和高倍率放电性能；x=0.15时,100次循环后容量保持率为76.84%,在1800mA/g的电流密度下放电测试,其倍率放电性能达到70.21%。采用快速冷凝工艺制备了LaNi4.5Co0.25Al0.25合金,随着快凝速度的增加,合金的循环稳定性得到了显着的提升,然而高倍率放电性能降低。快凝速度为10m/s时制备的合金经100次充放电循环后,其容量保持率达85.20%。适当的快凝工艺可有效改善AB5合金的循环稳定性,但不适合用于制备高功率储氢合金电极材料。采用Pr替代La制备了无钻La1-xPrxNi4.2Mn0.3Al0.3Cu0.15Fe0.05（x=0-0.3）合金,随着Pr含量的增加,虽然合金的容量从318mAh/g降低到292.5mAh/g,但循环稳定性和高倍率性能增加；La0.7Pr0.3Ni4.2Mn0.3Al0.3Cu0.15Fe0.05合金100循环后容量保持率为54.47%,高倍率性能HRD1800为56.2%,综合性能优于低钴合金LaNi4.2Mn0.3Co0.2Al0.3。
骆晶[7]（2012）在《MH/Ni动力电池SOC估算方法研究及实现》文中指出随着低碳环保概念的逐步深入人心，发展无污染工业已是一种趋势，混合动力汽车就是其中一个可持续发展领域。电池管理系统关系到电动车辆的实用性和市场化，是电动汽车的一个关键技术。其中，电池荷电状态（State Of Charge, SOC）预测是电池管理系统的最重要功能之一，要求能够实时、在线、准确估算。因此，研究能够快速、准确估算SOC的方法，对于电池的正常使用及车辆的安全行驶具有非常重要的作用，意义重大。本文主要研究镍氢动力电池SOC估算方法及其实现。本文在大量充放电试验的基础上，详细分析了电池的充放电工作特性，通过研究电池的外特性，了解电池的端电压、电流、充放电效率等因素对SOC估算的影响，为研究电池模型及SOC估算算法提供了依据。本文将电池的工作状态分为充电、充电后停歇、放电、放电后停歇四个阶段，以传统的Thevenin模型为参考，建立相应的二阶等效电路模型，并通过相应的电压跟随监测实验验证了模型的可靠性。在此多态MH/Ni动力电池模型的基础上，结合对SOC估算影响因素的分析及目前常用的SOC估算方法优缺点的衡量，采用了适用于非线性系统的扩展卡尔曼滤波法对电池的SOC进行预测，并适当地融入了开路电压法和安时法。电池的不同阶段采用不同的算法，综合了多个算法的优点，有利于提高SOC的预测精度，为镍氢电池SOC估算方法提供参考。本文设计并实现了一个电池管理实验系统，采用一种可堆叠式架构的动力电池管理系统，阐述了系统的总体思想及各个模块的实现。该试验系统能够实现电池状态的判断、数据采集、数据通信、SOC估算、液晶显示和故障报警等功能，达到了实时、在线、准确测量电池电压、电流、温度和估算SOC的要求。本系统的试验结果表明，扩展卡尔曼滤波算法运用在多态MH/Ni动力电池模型上，对电池SOC估算是有效的，精度能够满足预期要求。在混合动力汽车MH/Ni动力电池SOC估算及其管理技术的理论和实践研究中，本文取得了一定进展，对今后的研究具有一定的参考价值。
苏耿[8]（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》文中提出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。
张青青[9]（2011）在《镍氢动力电池负极关键技术的研究》文中研究说明Ni/MH电池的负极（以下简称MH负极）对镍氢动力电池性能的影响至关重要,MH负极的关键技术包括负极配方、添加剂的选择、电极（活性物质）表面改性、粘合剂和导电剂的选择等方面。本文在综述国内外MH负极关键技术的基础上,利用固相合成的纳米Co3O4作为添加剂,研究了其对AB5型储氢合金性能的影响并探讨了其作用的机理；同时还重点研究了热碱加还原剂处理、不同配方的粘合剂、不同配方的导电剂对AB5型储氢合金性能的影响。重点研究了Co3O4添加剂对MH电极电化学性能的影响,目前关于Co3O4在MH负极做添加剂已有人做了少量研究,但是对其作用的机理不清楚,本文做了详细研究。研究表明,添加Co3O4的储氢合金电极形成了二次放电平台,提高电极放电容量,并且它的加入也减缓合金颗粒氧化过程,改善了电极循环稳定性。ICP、XRD、FTIR和CV测试表明Co3O4是通过溶解-沉积机制在作用的,首先Co3O4在电解液中发生溶解反应,Co（OH）2在充电初期被氧化成导电性很强的CoOOH,而其与Co（OH）2以及Co之间的转换都是可逆的。重点研究了对储氢合金粉进行热碱加还原剂处理对MH电极电化学性能的影响。研究表明,经过碱复合处理后的储氢合金粉表面Ni元素多了3.95%,该富镍层具有较高的电催化活性,CV和EIS测试结果显示表面还原处理明显改善了MH电极表面电催化性能,经碱复合处理后的电极比未处理的电极具有更大的阳极峰面积并且电化学反应阻抗明显减小。处理后电极的比容量、活化性能、倍率充电效率及高倍率放电性能提高；在不同放电倍率下,经过碱复合处理电极的放电平台均要高于未处理电极；对合金粉进行碱复合处理可以显着提高合金电极的低温放电性能。重点研究了不同配方的粘合剂对MH电极电化学性能的影响。研究证明,D006粘合剂配方的MH电极快充能力增强；高倍率放电性能增强；充放电平台性能均要优于D001粘合剂配方的电极,即在不同充电倍率下前者均比后者的充电平台长,出现第二充电平台的时间晚,且平台电压也要低；在不同放电倍率下前者均比后者的放电平台长,且平台电压要高；低温放电性能也优于D001粘合剂配方的电极。PTFE和CMC的联用形成的网络结构使得电化学反应的有效表面积增加,降低了放电电流密度,减少了电极内阻和极化（电化学极化和浓差极化）,而过多的亲水性HPMC抑制了电极附近的H离子的扩散速度,减缓了充电时负极的电极反应速度,加剧了电极的极化。重点研究了不同配方的导电剂对MH电极电化学性能的影响。研究证明,在一定添加范围内,炭黑添加量越高,电极性能越好,主要因为炭黑的高比表面积提高了电极反应的真实面积,减小了电极充放电过程的真实电流密度,减小了电极极化,提高了活性物质利用率。在固定电极性能最优异时导电剂炭黑的添加量时,增加镍粉的用量,发现电极的性能反而下降。
马兆强[10]（2011）在《混合动力车用镍氢电池组散热系统CFD仿真与结构设计》文中研究表明混合动力汽车（HEV）发展迅速,已逐渐成为未来汽车重要发展方向之一。动力电池作为HEV的主要储能元件,直接影响到HEV的性能。镍氢（MH-Ni）电池具有比能量高、比功率高、寿命长、充电快速、记忆效应不明显、污染少等优点,成为HEV的首选电池。镍氢电池组在充、放电过程中产生大量的热量,如果散热不及时,会导致电池组内部温度过高和电池组模块之间温度分布不均匀,可充入的电量减少,从而影响到电池的性能和寿命。为了提高电池性能的可靠性,不仅要求电池组的工作温度保持在一定的临界温度之下,而且要求各电池单体之间的温差控制在一定的范围以内。因此,电池组是否具有良好的散热系统就显得尤为重要。本文采用数值模拟技术和试验验证方法分析了单体电池在使用条件下的温度分布,并进行了电池组散热性能预测及结构优化设计,对提高电池使用性能具有重要的现实意义。本文主要做了以下几方面的工作:①根据镍氢电池电极反应及生热原理得到了电池生热量计算公式,由传热学的质量、动量和能量守恒定律建立了镍氢电池的三维非稳态散热模型;②采用计算流体力学（CFD）方法,对镍氢电池单体的温度场进行了数值模拟,为验证仿真分析模型的准确性,进行了镍氢电池充放电试验和温度场测量,仿真结果与试验结果基本一致,电池单体温度场模型能够反应电池壳体表面的温度场分布信息;③根据国内对电池组散热系统的研究现状,本文采用两种体热源加载方式进行了混合动力汽车用镍氢电池组散热系统温度场稳态仿真分析,其中一种加载方式是将体热源加载到整个电池壳体内部,另一种加载方式是直接将体热源加载到电堆区域,从数值模拟的角度分析了这两种热源加载方式对仿真结果的影响,指出了这两种热源加载方式的异同;④提出了混合动力车用镍氢电池组散热系统的优化方案,并进行了电池组散热系统最优模型的稳态和瞬态仿真分析。结果表明最优模型可实现镍氢电池组的良好散热,有效地降低了电池表面的最高温度和电池单体之间同一位置的最大温差,从而满足了混合动力汽车对镍氢电池的使用要求。
二、中国MH/Ni电池的现状与发展方向（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、中国MH/Ni电池的现状与发展方向（论文提纲范文）
（1）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（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 文献综述 |
| 1.1 新能源汽车政策 |
| 1.1.1 发展新能源汽车是我国的必然选择 |
| 1.1.2 新能源汽车分类及发展前景 |
| 1.1.3 动力电池的发展概况 |
| 1.2 镍氢电池的发展概况及前景 |
| 1.2.1 化学电源的发展 |
| 1.2.2 镍氢电池简介 |
| 1.2.3 镍氢电池的现状及发展方向 |
| 1.2.4 镍氢电池的工作原理 |
| 1.2.5 镍氢电池的主要性能参数 |
| 1.2.6 贮氢材料的发展及制备工艺 |
| 1.2.7 混合动力汽车用镍氢动力电池的发展现状及趋势 |
| 1.3 本文的研究目的和内容 |
| 2 极耳样式与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 |
| 2.1.2 电池的功率性能 |
| 2.1.3 电池的自放电性能 |
| 2.1.4 电池的低温放电性能 |
| 2.1.5 电池的循环寿命 |
| 2.1.6 小结 |
| 2.2 焊接方式对电池性能的影响 |
| 2.2.1 电池制作 |
| 2.2.2 电池的功率性能 |
| 2.2.3 电池的自放电性能 |
| 2.2.4 电池的低温放电性能 |
| 2.2.5 电池的循环寿命 |
| 2.2.6 小结 |
| 3 负极基材对电池性能的影响 |
| 3.1 基材选择 |
| 3.2 冲孔镀镍钢带设计及极板制作 |
| 3.2.1 钢带冲孔设计 |
| 3.2.2 负极板设计制作 |
| 3.3 电池制作 |
| 3.4 对电池性能的影响 |
| 3.4.1 电池的功率性能 |
| 3.4.2 电池的低温性能 |
| 3.4.3 电池的自放电性能 |
| 3.4.4 小结 |
| 4 贮氢材料对电池性能的影响 |
| 4.1 Mn含量对贮氢合金结构与电化学性能的影响 |
| 4.1.1 合金的制备与测试 |
| 4.1.2 合金的相结构分析 |
| 4.1.3 合金的PCT特性 |
| 4.1.4 合金的活化及放电容量 |
| 4.1.5 合金的倍率性能 |
| 4.1.6 合金的循环稳定性 |
| 4.1.7 小结 |
| 4.2 Mn元素被Ni替代后对电池电性能的影响 |
| 4.2.1 合金粉制作 |
| 4.2.2 电池的制作 |
| 4.2.3 电池的功率性能 |
| 4.2.4 电池的自放电性能 |
| 4.2.5 电池的低温放电性能 |
| 4.2.6 电池的循环寿命 |
| 4.2.7 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（2）混合动力汽车用镍氢电池建模与SOC估算研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.1.1 课题研究的背景 |
| 1.1.2 课题研究的意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电池模型的研究现状 |
| 1.2.2 SOC估算的研究现状 |
| 1.3 本文的研究内容 |
| 第2章 镍氢电池的工作原理和性能指标 |
| 2.1 镍氢电池概述 |
| 2.2 镍氢电池的工作原理 |
| 2.3 镍氢电池的性能指标 |
| 2.3.1 电压 |
| 2.3.2 容量 |
| 2.3.3 内阻 |
| 2.3.4 能量和功率 |
| 2.3.5 输出功率和自放电率 |
| 2.3.6 电流 |
| 2.4 影响电池性能的使用因素 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 镍氢电池的工作特性分析 |
| 3.1 容量特性 |
| 3.1.1 实验测试 |
| 3.1.2 实验结果分析 |
| 3.2 电池的内阻特性 |
| 3.2.1 实验测试 |
| 3.2.2 实验结果分析 |
| 3.3 电池的开路电压滞回特性 |
| 3.3.1 实验测试 |
| 3.3.2 实验结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 镍氢电池的等效模型研究 |
| 4.1 等效电路模型 |
| 4.1.1 Rint模型 |
| 4.1.2 Thevenin模型 |
| 4.1.3 PNGV模型 |
| 4.1.4 n阶RC网络模型 |
| 4.2 等效电路模型的建立 |
| 4.3 电池模型参数辨识 |
| 4.3.1 欧姆电阻参数辨识 |
| 4.3.2 开路电压参数辨识 |
| 4.3.3 RC网络参数辨识 |
| 4.4 模型仿真验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 镍氢电池SOC的估算 |
| 5.1 线性卡尔曼滤波算法 |
| 5.2 扩展卡尔曼滤波算法 |
| 5.3 无迹卡尔曼滤波算法 |
| 5.4 EKF和 UKF算法实现SOC估算 |
| 5.5 算法的实验验证与分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作 |
| 致谢 |
（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）混合动力军车复合电池控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文研究的背景 |
| 1.2 混合动力军车概述 |
| 1.2.1 混合动力车的原理 |
| 1.2.2 混合动力军车的分类 |
| 1.2.3 混合动力军车的优越性能 |
| 1.3 再生制动系统简介 |
| 1.3.1 混合动力军车再生制动的定义 |
| 1.3.2 混合动力军车再生制动应用情况 |
| 1.4 复合电源研究现状 |
| 1.5 本文研究的主要内容 |
| 第2章 混合动力军车的蓄电池储能系统 |
| 2.1 镍氢电池概况 |
| 2.1.1 镍氢电池工作原理 |
| 2.1.2 蓄电池的基本要求和参数 |
| 2.1.3 影响镍氢电池荷电状态的主要因素 |
| 2.1.4 SOC的适用分析 |
| 2.2 电池模型建立 |
| 2.2.1 MH/Ni电池的内阻模型 |
| 2.2.2 MH/Ni电池的阻容模型 |
| 2.2.3 谢菲尔德(Shepherd)模型 |
| 2.3 能量分析及充放电效果研究 |
| 2.3.1 恒电流放电 |
| 2.3.2 恒流充电实验 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 混合动力军车的飞轮电池储能系统 |
| 3.1 飞轮电池的结构、原理及特点 |
| 3.1.1 飞轮电池的结构 |
| 3.1.2 飞轮储能系统的基本原理和特点 |
| 3.1.3 飞轮电池的特点 |
| 3.2 硬件配置 |
| 3.2.1 飞轮转子的尺寸确定 |
| 3.2.2 电机类型的选择 |
| 3.2.3 永磁无刷直流电机介绍 |
| 3.2.4 电机性能参数的设计 |
| 3.3 飞轮电池能量转换原理与控制设计 |
| 3.3.1 飞轮电池能量转换方案 |
| 3.3.2 充电控制系统的设计 |
| 3.3.3 转速环调速方式及控制 |
| 3.4 充电控制系统模型的建立与仿真 |
| 3.4.1 PWM产生模块 |
| 3.4.2 整流模块 |
| 3.4.3 逆变器的连接 |
| 3.4.4 控制器模型 |
| 3.5 飞轮电池控制系统仿真模型及结果 |
| 3.5.1 飞轮电池的储能状态 |
| 3.5.2 飞轮电池的充放电仿真 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 复合电池再生制动控制策略 |
| 4.1 混合动力军车的再生制动 |
| 4.1.1 再生制动的约束条件 |
| 4.1.2 再生制动最大制动力矩、最大制动功率 |
| 4.2 混合动力军车再生制动控制策略 |
| 4.2.1 再生控制策略 |
| 4.2.2 再生制动策略的验证 |
| 4.3 复合电源电能分配策略 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 本文结论 |
| 5.2 本文创新点 |
| 5.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（6）特种MH/Ni电池用稀土系储氢电极合金的制备与电化学性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 MH/Ni电池的工作原理 |
| 1.2 MH/Ni电池的发展现状 |
| 1.2.1 国外MH/Ni电池的发展历程 |
| 1.2.2 我国MH/Ni电池与国际水平差距 |
| 1.3 储氢合金的基本物理与化学性质 |
| 1.3.1 化学及热力学原理 |
| 1.3.2 吸氢反应机理 |
| 1.3.3 储氢合金中氢的位置 |
| 1.4 储氢合金的研究现状及分类 |
| 1.4.1 稀土镍系储氢合金 |
| 1.4.2 钛系储氢合金 |
| 1.4.3 Laves相储氢合金 |
| 1.4.4 Mg基储氢合金 |
| 1.5 稀土系储氢合金的研究重点与发展现状 |
| 1.5.1 稀土系AB5型低Co及无Co储氢合金的发展概况 |
| 1.5.2 RE-Mg-Ni系AB_(3-3.5)型储氢合金的储氢性能 |
| 1.5.3 MH/Ni电池用稀土系合金的低温性能研究 |
| 1.6 问题的提出及本文研究思路方法 |
| 第二章 实验原理及方法 |
| 2.1 实验流程、主要仪器及原料 |
| 2.2 储氢合金样品的制备 |
| 2.2.1 合金成分设计 |
| 2.2.2 合金的熔炼及快速凝固合金样品的制备 |
| 2.3 合金的晶体结构及微结构分析 |
| 2.3.1 X射线粉末衍射(XRD)分析 |
| 2.3.2 显微组织测试 |
| 2.4 储氢合金热力学性能 |
| 2.5 储氢电极合金电化学性能的测试 |
| 2.5.1 储氢合金电极制作 |
| 2.5.2 电化学测试装置 |
| 2.5.3 电化学性能测试方法 |
| 2.6 氢扩散动力学性能研究 |
| 2.6.1 循环伏安法(Cyclic Voltammetry,CV) |
| 2.6.2 恒电位阶跃法(Constant Potential Step Technique,CPS) |
| 2.6.3 电化学阻抗法(Electrochemical Impedance Spectroscopy,EIS) |
| 2.6.4 线性扫描(Linear Sweep,LS) |
| 第三章 B侧替代储氢合金低温电化学性能影响因素 |
| 3.1 合金的组织结构 |
| 3.2 合金电极电化学性能 |
| 3.2.1 活化性能和最大放电容量 |
| 3.2.2 循环稳定性 |
| 3.2.3 高倍率性能 |
| 3.2.4 合金电化学活性 |
| 3.2.5 合金氢扩散特征 |
| 3.3 合金低温性能影响因素分析 |
| 3.3.1 热力学因素 |
| 3.3.2 合金表面电化学活性 |
| 3.3.3 合金氢扩散特性 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 镁组元添加与热处理对合金结构与性能影响 |
| 4.1 合金的组成与其结构 |
| 4.2 合金电极恒流充放电性能 |
| 4.2.1 活化性能与最大放电容量 |
| 4.2.2 高倍率性能 |
| 4.2.3 低温放电性能 |
| 4.2.4 循环稳定性与自放电性能 |
| 4.3 合金电极的电化学动力学性能 |
| 4.3.1 线性极化 |
| 4.3.2 恒电位阶跃 |
| 4.3.3 电化学阻抗 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 富镧稀土储氢合金宽温性能及其应用 |
| 5.1 Mm_(0.7)Mg_xNi_(2.58)Co_(0.5)Mn_(0.3)Al_(0.12)(X=0,0.3)合金238-303 K电化学性能 |
| 5.1.1 合金结构 |
| 5.1.2 活化性能与最大放电容量 |
| 5.1.3 循环稳定性 |
| 5.1.4 自放电性能 |
| 5.1.5 高倍率性能 |
| 5.1.6 电化学阻抗谱 |
| 5.1.7 线性极化与恒电位阶跃 |
| 5.2 电解液组成对MmNi_(3.68)Co_(0.72)Mn_(0.43)Al_(0.17)合金电极性能影响 |
| 5.2.1 合金气态储氢性能 |
| 5.2.2 合金电极恒流充放电性能 |
| 5.2.3 合金303 K温度下氧化与粉化特性 |
| 5.2.4 合金的电化学动力学性能 |
| 5.3 稀土-镁-镍储氢合金在镍氢电池中的应用 |
| 5.3.1 MH/Ni AA 1300 mAh电池开路下的内阻 |
| 5.3.2 MH/Ni AA 1300 mAh电池的放电特性 |
| 5.3.3 MH/Ni AA 1300 mAh电池的高低温性能和荷电保持力 |
| 5.3.4 MH/Ni AA 1300 mAh电池的循环寿命 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 高功率低成本AB5储氢合金制备及电化学性能 |
| 6.1 Al含量对LaNi_(4.5)Co_(0.4-x)Al_(0.1+x)合金结构与性能的影响 |
| 6.1.1 合金结构 |
| 6.1.2 最大容量与循环稳定性 |
| 6.1.3 高倍率性能 |
| 6.1.4 电化学动力学性能 |
| 6.2 快凝对低钴LaNi_(4.5)Co_(0.25)Al_(0.25)合金结构及电化学性能的影响 |
| 6.2.1 合金结构 |
| 6.2.2 最大容量与循环稳定性 |
| 6.2.3 高倍率性能 |
| 6.2.4 电化学动力学性能 |
| 6.3 Pr含量对无钴La_(1-x)PrxNi_(4.2)Al_(0.3)Mn_(0.3)Cu_(0.15)Fe_(0.05)合金结构及性能的影响 |
| 6.3.1 合金结构 |
| 6.3.2 最大容量与循环稳定性 |
| 6.3.3 高倍率性能 |
| 6.3.4 电化学动力学性能 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 总结与创新性 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 创新性 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要的研究成果 |
| 致谢 |
（7）MH/Ni动力电池SOC估算方法研究及实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 电动汽车及电池管理系统概述 |
| 1.1.1 电动汽车概述 |
| 1.1.2 电动汽车电池管理系统概述 |
| 1.2 研究背景与研究现状 |
| 1.2.1 研究背景 |
| 1.2.2 研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容与结构 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 MH/Ni 动力电池基本特性测试与研究 |
| 2.1 MH/Ni 电池结构及工作原理 |
| 2.1.1 实验用 MH/Ni 电池基本性能 |
| 2.1.2 电化学原理 |
| 2.2 MH/Ni 电池的基本性能参数 |
| 2.3 MH/Ni 电池的放电特性 |
| 2.3.1 实验方案 |
| 2.3.2 常温下 MH/Ni 电池放电实验研究 |
| 2.4 MH/Ni 电池的充电特性 |
| 2.4.1 常温下 MH/Ni 电池充电实验研究 |
| 2.4.2 不同充电方式充电效率对比 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 MH/Ni 动力电池模型的建立 |
| 3.1 电池模型概述 |
| 3.2 多态 MH/Ni 动力电池模型 |
| 3.2.1 多态 MH/Ni 动力电池模型的提出 |
| 3.2.2 电池模型放电分析 |
| 3.2.3 电池模型充电分析 |
| 3.3 模型参数的获取 |
| 3.3.1 放电过程参数的获取 |
| 3.3.2 充电过程参数的获取 |
| 3.4 模型实验分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 MH/Ni 动力电池 SOC 估算策略研究 |
| 4.1 电池 SOC 的定义及影响电池 SOC 的因素 |
| 4.1.1 MH/Ni 电池 SOC 的概念 |
| 4.1.2 影响电池 SOC 的因素 |
| 4.2 常用 SOC 估算方法简介 |
| 4.2.1 安时(A.h)计量法 |
| 4.2.2 内阻法 |
| 4.2.3 开路电压法 |
| 4.2.4 放电实验法 |
| 4.2.5 线性模型法 |
| 4.2.6 人工神经网络法 |
| 4.2.7 卡尔曼滤波法 |
| 4.3 基于扩展卡尔曼滤波的 SOC 预测方法 |
| 4.3.1 线性卡尔曼滤波器和扩展卡尔曼滤波器 |
| 4.3.2 基于扩展卡尔曼滤波的 SOC 预测算法 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 电池管理实验系统设计与实验结果 |
| 5.1 实验系统总体设计 |
| 5.1.1 系统指标要求 |
| 5.1.2 实验系统总体方案 |
| 5.2 模块电路设计 |
| 5.2.1 电池组模块及单体电池的电压测量模块 |
| 5.2.2 电流检测模块 |
| 5.2.3 温度测量模块 |
| 5.2.4 恒流源模块 |
| 5.2.5 主控模块 |
| 5.2.6 显示键盘模块 |
| 5.3 系统通信接口设计 |
| 5.3.1 CAN 通信接口 |
| 5.3.2 RS232 通信接口 |
| 5.4 工作模式设计 |
| 5.5 实验结果 |
| 5.5.1 电压测量 |
| 5.5.2 电流测量 |
| 5.5.3 SOC 估算 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文及参与科研项目 |
（8）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 |
（9）镍氢动力电池负极关键技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 MH/N_I电池的基本原理和特点 |
| 1.2 HEV用动力电池 |
| 1.2.1 HEV现状 |
| 1.2.2 HEV用动力电池特点 |
| 1.2.3 HEV用电池现状 |
| 1.3 储氢合金电极添加剂的研究 |
| 1.4 储氢合金表面处理的研究 |
| 1.4.1 储氢合金表面的包覆处理 |
| 1.4.2 储氢合金表面机械化 |
| 1.4.3 热碱处理 |
| 1.4.4 氟化处理 |
| 1.4.5 酸处理 |
| 1.4.6 在MH电极中添加金属或金属氧化物 |
| 1.4.7 氢化处理 |
| 1.4.8 热处理 |
| 1.4.9 电极表面的高分子修饰 |
| 1.5 储氢合金粘结剂的研究 |
| 1.6 本论文工作的内容及意义 |
| 第二章 Co_3O_4的制备及其对AB_5储氢合金性能的影响 |
| 2.1 实验原料及仪器 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 纳米Co_3O_4的制备 |
| 2.2.2 电极的制备 |
| 2.2.3 性能测试及分析 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 形貌和结构分析 |
| 2.3.2 添加Co_3O_4对AB_5储氢合金性能的影响 |
| 2.4 Co_3O_4作用机理的探讨 |
| 2.4.1 ICP分析 |
| 2.4.2 XRD分析 |
| 2.4.3 FTIR分析 |
| 2.4.4 循环伏安曲线分析 |
| 2.5 结论 |
| 第三章 表面处理对AB_5储氢合金性能的影响 |
| 3.1 实验原料及仪器 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 合金的表面碱复合处理 |
| 3.2.2 电极的制备 |
| 3.2.3 性能测试与分析 |
| 3.2.3.1 形貌和结构分析 |
| 3.2.3.2 恒流充放电测试 |
| 3.2.3.3 循环伏安和电化学阻抗测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 形貌和结构分析 |
| 3.3.2 电化学性能分析 |
| 3.4 结论 |
| 第四章 粘合剂对碱复合处理后MH电极性能的影响 |
| 4.1 实验原料及仪器 |
| 4.2 MH动力电池负极粘结剂的选择 |
| 4.2.1 HPMC的物化性质 |
| 4.2.2 CMC的物化性质 |
| 4.2.3 PTFE的物化性质 |
| 4.3 不同粘合剂配方负极浆料基本性能 |
| 4.4 不同粘合剂配方对MH电极电化学性能的影响 |
| 4.4.1 倍率充电性能 |
| 4.4.2 倍率放电性能 |
| 4.4.3 充电电压特性 |
| 4.4.4 放电电电压特性 |
| 4.4.5 低温性能 |
| 4.5 本章结论 |
| 第五章 导电剂对碱复合处理后MH电极性能的影响 |
| 5.1 实验原料及仪器 |
| 5.2 MH动力电池负极导电剂的选择 |
| 5.3 不同导电剂配方负极浆料基本性能 |
| 5.4 炭黑对MH电极电化学性能的影响 |
| 5.4.1 克容量 |
| 5.4.2 倍率充电性能 |
| 5.4.3 倍率放电性能 |
| 5.4.4 充电电压特性 |
| 5.4.5 放电电压特性 |
| 5.4.6 低温性能 |
| 5.5 镍粉对MH电极电化学性能的影响 |
| 5.5.1 克容量 |
| 5.5.2 倍率充电性能 |
| 5.5.3 倍率放电性能 |
| 5.5.4 充电电压特性 |
| 5.5.5 放电电压特性 |
| 5.5.6 高温性能 |
| 5.5.7 低温性能 |
| 5.6 结论 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间的科研成果 |
| 发表论文 |
（10）混合动力车用镍氢电池组散热系统CFD仿真与结构设计（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 本文的研究背景与课题来源 |
| 1.2 混合动力车用动力电池发展概况 |
| 1.2.1 混合动力车用动力电池的应用与产业化现状 |
| 1.2.2 MH-Ni 电池的发展现状 |
| 1.3 MH-Ni 电池散热系统的必要性 |
| 1.4 MH-Ni 电池散热系统的研究现状 |
| 1.5 论文主要研究内容 |
| 2 HEV 车用 MH-Ni 电池温度场 CFD 仿真理论分析 |
| 2.1 HEV 车用MH-Ni 电池基本原理 |
| 2.1.1 MH-Ni 电池的工作原理 |
| 2.1.2 MH-Ni 电池的电极反应 |
| 2.1.3 MH-Ni 电池生热原理分析 |
| 2.2 CFD 理论 |
| 2.2.1 CFD 概述 |
| 2.2.2 计算流体力学控制方程 |
| 2.2.3 计算流体力学的求解过程 |
| 2.3 FLUENT 软件在MH-Ni 电池热分析上的应用 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 MH-Ni 电池单体温度场 CFD 瞬态仿真分析 |
| 3.1 MH-Ni 电池单体数值计算模型 |
| 3.1.1 几何模型 |
| 3.1.2 网格模型 |
| 3.2 边界条件 |
| 3.2.1 电池热物理参数的确定 |
| 3.2.2 边界条件及初始条件 |
| 3.3 仿真结果分析 |
| 3.4 HEV 车用MH-Ni 电池单体温度场试验研究 |
| 3.4.1 试验设备 |
| 3.4.2 温度传感器布置方案 |
| 3.4.3 试验内容 |
| 3.4.4 仿真与试验结果对比分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 HEV 车用 MH-Ni 电池组散热系统 CFD 仿真分析 |
| 4.1 散热系统流量分配 |
| 4.1.1 散热系统模型 |
| 4.1.2 风机工作点的确定 |
| 4.1.3 电池组流量分配 |
| 4.2 热源为整个电池壳体内部的电池组散热系统CFD 仿真分析 |
| 4.2.1 计算模型 |
| 4.2.2 边界条件 |
| 4.2.3 仿真结果分析 |
| 4.3 热源为电池电堆区域的电池组散热系统CFD 仿真分析 |
| 4.3.1 计算模型 |
| 4.3.2 边界条件 |
| 4.3.3 仿真结果 |
| 4.4 两种仿真结果比较分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 HEV 车用 MH-Ni 电池组散热系统结构优化与瞬态仿真分析 |
| 5.1 下层MH-Ni 电池组散热系统结构设计 |
| 5.1.1 电池结构 |
| 5.1.2 仿真结果分析 |
| 5.2 上层MH-Ni 电池组散热系统结构设计 |
| 5.2.1 电池结构 |
| 5.2.2 仿真结果分析 |
| 5.3 MH-Ni 电池组散热系统最优模型CFD 瞬态仿真分析 |
| 5.3.1 边界条件 |
| 5.3.2 仿真分析结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
| B. 作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
四、中国MH/Ni电池的现状与发展方向（论文参考文献）
- [1]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[D]. 尹亮亮. 内蒙古科技大学, 2020(01)
- [2]混合动力汽车用镍氢电池建模与SOC估算研究[D]. 李家月. 青岛理工大学, 2019(02)
- [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]混合动力军车复合电池控制系统研究[D]. 李财盛. 东北大学, 2014(08)
- [6]特种MH/Ni电池用稀土系储氢电极合金的制备与电化学性能[D]. 倪成员. 中南大学, 2012(03)
- [7]MH/Ni动力电池SOC估算方法研究及实现[D]. 骆晶. 湘潭大学, 2012(01)
- [8]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)
- [9]镍氢动力电池负极关键技术的研究[D]. 张青青. 中南大学, 2011(04)
- [10]混合动力车用镍氢电池组散热系统CFD仿真与结构设计[D]. 马兆强. 重庆大学, 2011(01)