锂离子 (Li-ion) 电池的热管理方法并不总是能跟上能量存储和电力传输能力的进步。根本原因分析和经验证据表明,电池中的热失控 (TR) 和电池间热传播是由于电池内部物理和化学特性的不利变化造成的。然而,业界广泛使用最初为水基电池设计的电池管理系统 (BMS) 来管理锂离子电池。即使是“最佳”的 BMS,可以同时监测每个电池的电压和外表面温度,也无法防止 TR 或 TR 传播,因为电压和表面安装的温度传感器不会跟踪电池内部快速出现的不良事件。大多数 BMS 通常包括安装在选定电池上的几个热敏电阻,以监测其表面温度。跟踪作为 TR 前兆的电池内变化的技术正在变得可用。同时,导致电池间 TR 传播的复杂路径正在被成功建模和绘制。防止 TR 和热传播的创新解决方案正在推进中。这些包括用于快速监测每个电池内部健康状况的现代 BMS,以及用于减少 TR 情况下快速的电池间热量和物质传输的有害影响的物理和化学方法。© 2020 作者。由 IOP Publishing Limited 代表电化学学会出版。这是一篇开放获取的文章,根据知识共享署名 4.0 许可条款分发(CC BY,http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/),允许在任何媒体中不受限制地重复使用作品,前提是对原始作品进行适当的引用。[DOI:10.1149/1945-7111/abc0a5]
11. 测试方法摘要 11.1 碳在氧气流中燃烧转化为二氧化碳。 11.1.1 热导率测试方法——二氧化碳被适当等级的沸石吸收,通过加热沸石释放,并被氦气或氧气吹入色谱柱。洗脱后,在热敏电阻型电导池中测量二氧化碳的量。参考图 1。 11.1.2 红外线 (IR) 吸收,测试方法 A——二氧化碳的量通过红外线 (IR) 吸收来测量。二氧化碳 (CO 2 ) 吸收红外光谱中精确波长的红外能量。当气体通过传输红外能量的池体时,此波长的能量被吸收。所有其他红外能量都被精确的波长滤波器消除,不会到达检测器。因此,红外能量的吸收只能归因于 CO 2 ,其浓度通过检测器上的能量变化来测量。一个电池既用作参比室,又用作测量室。在一段时间内,对总碳(以 CO 2 表示)进行监测和测量。参见图 2。11.1.3 红外 (IR) 吸收,测试方法 B — 检测器由一个 IR 能量源、一个独立的测量室和参比室,以及一个用作平行板电容器一个板的隔膜组成。在样品燃烧过程中,CO 2 及其氧气载体流过测量室,而只有氧气流过参比室。来自 IR 源的能量穿过两个室,同时到达隔膜(电容器板)。部分 IR 能量被测量室中的 CO 2 吸收,而穿过参比室时则不会被吸收。这会造成到达隔膜的 IR 能量不平衡,从而使隔膜变形。这种变形会改变固定电容,产生电信号变化,该变化被放大以用于测量 CO 2 。在一段时间内,对总碳(以 CO 2 表示)进行监测和测量。参考图 3。
抽象的仪器电池电池(即包含传感器的那些)和智能电池(具有集成控制和通信电路)对于开发下一代电池技术(例如钠离子电池(SIB))至关重要。参数的映射和监视,例如温度梯度的量化,有助于改善单元格设计并优化管理系统。必须保护集成的传感器免受严酷的电解环境。最先进的涂料包括使用Parylene聚合物(我们的参考案例)。我们将三种新型涂料(基于丙烯酸,聚氨酯和环氧树脂)应用于安装在柔性印刷电路板(PCB)上的热敏电阻阵列。我们系统地分析了涂料:(i)电解质小瓶中的PCB浸没(8周); (ii)分析插入硬币细胞的样品; (iii)分析1AH小袋SIBS的传感器和细胞性能数据。基于钠的液体电解质,由溶解在碳酸乙烯酸乙酯和碳酸二乙二烯的混合物中的1 m溶液(NAPF 6)的比例为3:7(v/v%)的混合物组成。我们的新型实验表明,基于环氧的涂层传感器提供了可靠的温度测量。与戊烯传感器相比,观察到的出色性能(据报道,一个样品的错误结果,在电解质中浸入5 d以下)。核磁共振(NMR)光谱在大多数测试的涂层的情况下显示,在暴露于PCBS涂抹的不同涂层期间发生了其他物种。基于环氧的涂层表现出对电解环境的韧性,并且对细胞性能的影响最小(与未修饰的引用相比,在2%的硬币细胞中,容量降解在2%以内,小袋细胞的3.4%以内)。这项工作中详细介绍的独特方法允许传感器涂层在现实且可重复的细胞环境中进行试验。这项研究首次证明了这种基于环氧树脂的涂层使可扩展,负担得起和弹性的传感器能够集成到下一代智能SIBS上。
Ambikapur-497001,印度Chhattisgarh,4 M.Sc.-Student,化学系,Pt。Ravishankar Shukla大学,Raipur,Chhattisgarh摘要:这项研究研究了掺杂的钛酸钡(Batio 3)陶瓷的结构,介电和光学性质,突显了它们用于高级电子应用的潜力。钛酸钡是一种突出的铁电材料,以系统的方式与各种元素一起掺杂,以改善其功能属性。通过X射线衍射(XRD)的方式描述了晶体结构和相位发展,展示了掺杂如何影响晶格参数和相位稳定性。介电特征,例如损失切线和介电常数,揭示了掺杂剂对介电行为和铁电特性的影响。光学研究,包括UV-VIS光谱法检查了带隙和光透射率,这对于光电子用途至关重要。发现,靶向掺杂可以有效地改变钛酸钡陶瓷的结构,介电和光学特性,使其非常适合电容器,传感器和其他电子设备。这项研究为优化钛酸钡陶瓷提供了宝贵的见解,以在各种技术应用中实现卓越的性能。也已经观察到某些掺杂剂减少了带隙的能量,从而导致更好的光学透明度和可调折射率,这对于光电应用非常有价值。关键字:钛盐(Batio 3),掺杂陶瓷,介电特性,光学特性,1。引言钛酸钡(Batio 3)钙钛矿结构的陶瓷,由于其出色的介电,铁电和压电性特性,一直是电子应用中的基础材料[1]。这些独特的特征使Batio 3在各种电子设备中必不可少,包括多层陶瓷电容器(MLCC),热敏电阻,执行器和传感器[4]。该材料的高介电常数和可调节的铁电特性对电容器特别有益,在该电容器中,有效的能量存储至关重要[10]。但是,随着电子技术的发展,越来越多的需求以进一步增强和优化Batio 3的内在特性,以满足
1。J2-芯片启用(CE):此跳线允许用户将CE引脚连接到接地,BAT_SN或直接与BAT+连接。接地或漂浮CE引脚禁用并重置设备。将跳线连接到4-3或2-1的位置以启用设备。或者,如果需要,可以将跳线直接绑在主机系统上,以达到其他低功率状态。2。J11 -I 2 C时钟上拉(SCL):此套头衫在I 2 C通信线上应用了10K上拉值。3。J12 -I 2 C数据拔下(SDA):此跳线在I 2 C通信线上适用于J13的10K拉值。4。J6 -BQ27Z558脉冲上拉(脉冲):该跳线在BQ27Z558的脉冲引脚上施加10K上拉值。5。J7 -BQ27Z558中断上拉(INT):此跳线在BQ27Z558的int引脚上施加10K上拉值。6。J9&J10-感官电阻:可以将这些跳线配置为使用高侧或低侧感电阻器。将J9上的分流设置为2-3位置,然后将J10上的分流设置为1-2,以使用低侧感。将分流器在J9上设置为位置1-2,然后将分流器在J10上设置为2-3,以使用高方向。7。J3 -BQ27Z558 VDD连接:此跳线将BQ27Z558 BAT PIN与Cell+联系起来。可以卸下此分流,以允许使用另一种仪器在各种操作条件下监视设备的当前消耗。8。J5 -BQ27Z558 TS连接:此跳线允许使用外部RT1热敏电阻。9。卸下并联允许使用内部温度感或与J8的2-3引脚连接的外部感觉。j13-上拉级选择器:此跳线允许用户在使用SYS+或外部电压作为拉力电压之间进行选择。将分流器设置为1-2以使用SYS+,然后将分流器设置为3-2的位置以使用EXT_VCC。将电压应用于EXT_VCC时,请谨慎,因为EXT_VCC已连接到EV2400。
本 IC 是锂离子 / 锂聚合物充电电池的高端保护 IC,包含高精度电压检测电路、延迟电路和三重升压充电泵,用于驱动外部充电 / 放电 FET。适用于保护 1 节锂离子 / 锂聚合物充电电池组免受过充电、过放电和过电流的影响。通过使用外部过电流检测电阻,本 IC 实现了高精度过电流保护,且受温度变化的影响较小。 特点 ● 高精度电压检测电路 过充电检测电压 3.500 V ~ 4.800 V (5 mV 进阶) 精度±15 mV 过充电解除电压 3.100 V ~ 4.800 V *1 精度±50 mV 过放电检测电压 2.000 V ~ 3.000 V (10 mV 进阶) 精度±50 mV 过放电解除电压 2.000 V ~ 3.400 V *2 精度±75 mV 放电过电流 1 检测电压 -3 mV ~ -100 mV (0.25 mV 进阶) 精度±1 mV 放电过电流 2 检测电压 -6 mV ~ -100 mV (0.5 mV 进阶) 精度±3 mV 负载短路检测电压 -20 mV ~ -100 mV (1 mV 进阶) 精度±5 mV 充电过电流检测电压3 mV ~ 100 mV(0.25 mV 进阶) 精度±1 mV 0 V 电池充电禁止电池电压 1.45 V ~ 2.00 V *3(50 mV 进阶) 精度±50 mV ● 过热检测功能:有、无 ● 带外置 NTC 热敏电阻的高精度温度检测电路(阻值:25°C 时 100 kΩ±1% 或 470 kΩ±1%,B 常数:±1%) 过热检测温度 +65°C ~ +85°C(5°C 进阶) 精度±3°C 过热释放温度 +55°C ~ +80°C(5°C 进阶)*4 精度±5°C ● 内置电荷泵:三重升压(调节电压 = V DD + 4.2 V) ● 检测延迟时间仅由内部电路产生(不需要外置电容器)。 ● 放电过电流控制功能 放电过电流状态的解除条件 : 断开负载、连接充电器 ● 0 V 电池充电 : 允许、禁止 ● 休眠功能 : 有、无 ● 省电功能 : 有、无 ● PS 端子内部电阻连接 通常状态下 : 上拉、下拉 省电状态下 : 上拉、下拉 ● PS 端子内部电阻值 : 1 MΩ ~ 10 MΩ (1 MΩ 进阶单位) ● PS 端子控制逻辑 : 动态 "H"、动态 "L" ● 高耐压 : VM 端子、CO 端子和 DO 端子 : 绝对最大额定值 28V ● 宽工作温度范围 : Ta = -40°C ~ +85°C ● 低消耗电流 工作时 : 6.0 µA 典型值、10 µA 最大值 (Ta = +25°C) 休眠时 : 50 nA 最大值 (Ta = +25°C) 过放电时 : 1.0 µA 最大值(Ta = +25°C) 省电时:50 nA(最大值) (Ta = +25°C) ● 无铅、Sn100%、无卤素 *5
摘要。地表能量平衡是影响地面热状况的关键因素。随着气候变化,了解地表和地下各层中各个热通量的相互作用及其对多年冻土热状况的相对影响至关重要。分析了一组独特的高海拔气象测量数据,以确定瑞士阿尔卑斯山三个山地多年冻土站点(Murtèl–Corvatsch、Schilthorn 和 Stockhorn)的能量平衡,这些站点自 1990 年代末以来一直在瑞士多年冻土监测网络 (PERMOS) 框架内收集数据。所有站点都配备了四分量辐射、空气温度、湿度、风速和风向以及地面温度和积雪高度的传感器。这三个站点的表面和地面物质成分以及地面冰含量差异很大。能量通量是根据二十年的实地测量计算得出的。虽然辐射收支和地面热通量的确定相对简单(通过钻孔内的四分量辐射传感器和热敏电阻测量),但湍流显热和潜热通量的确定存在较大的不确定性。我们的结果表明,Murtèl–Corvatsch(1997–2018 年,海拔 2600 米)的平均气温为 −1.66 ◦ C,在测量期间上升了约 0.8 ◦ C。在 Schilthorn 站点(1999–2018 年,海拔 2900 米),测得的平均气温为 −2.60 ◦ C,平均上升了 1.0 ◦ C。Stockhorn 站点(2003–2018 年,海拔 3400 米)记录到的气温较低,平均为 −6 ◦ C。 18 ◦ C 并增加了 0.5 ◦ C。测量到的净辐射作为地表最重要的能量输入,显示出显著的差异,Murtèl–Corvatsch 的平均值为 30.59 W m − 2,Schilthorn 的平均值为 32.40 W m − 2,Stockhorn 的平均值为 6.91 W m − 2。使用鲍文比方法计算的湍流通量显示所有站点的值约为 7 到 13 W m − 2,使用总体方法计算的湍流通量显示所有站点的值约为 3 到 15 W m − 2。在融化积雪所用的能量方面观察到了很大的差异:在 Schilthorn 计算出的值为 8.46 W m − 2,在 Murtèl–Corvatsch 为 4.17 W m − 2,在 Stockhorn 为 2.26 W m − 2,反映了三个站点积雪高度的差异。总体而言,我们发现不同地点的能量通量存在相当大的差异。这些差异有助于解释和阐释大气变暖的原因。我们认识到净辐射和地面热通量之间存在很强的关系。我们的研究结果进一步证明了长期监测的重要性,以便更好地了解地表能量平衡成分的变化对永久冻土热状况的影响。所提供的数据集可用于改进永久冻土建模研究,例如,提高对永久冻土融化过程的了解。此处显示和描述的数据可在以下网站下载:https://doi.org/10.13093/permos-meteo-2021-01 (Hoelzle et al., 2021)。
宾汉姆峡谷矿周围被 60 多亿吨(54 亿吨)废石所包围,这些废石是 1903 年至今露天采矿过程中产生的,废石面积约为 2,000 公顷。废石堆从顶部到底部厚度超过 300 米。1930 年至 2000 年,废石堆的选定部分使用基于硫酸铁的浸出剂主动浸出以提取铜,而其他部分仅接受流星浸出。从 2011 年至今,力拓肯尼科特公司研究了宾汉姆峡谷矿废石堆水质的演变及其地球化学控制因素。在此项目中,通过现场测井和 13 个成对的钻孔仪器对废石堆进行了详细描述;在 13 个地点中的 12 个,钻孔穿透了垃圾场的整个深度,穿过了采矿前的土壤接触面,进入了基岩。钻孔深度接近地表以下 275 米,使用旋转声波钻孔方法,以便 (1) 回收岩心和 (2) 测量近现场特性。钻孔的现场记录包括统一土壤分类系统描述、碎屑岩性、相对氧化、糊状物 pH 值和地球物理方法(陀螺仪、温度、中子和伽马)。对钻孔岩心的岩土特性(密度、粒度分布、含水量、塑性指数和极限、直接和块体剪切)进行了分析,通过扫描电子显微镜 (QEMSCAN) 对矿物进行了定量评估,改进了酸碱核算 (ABA),改进了合成沉淀浸出程序 (SPLP),通过 Corescan 进行了高光谱分析,并采集了水样(如果遇到)。钻孔内安装的仪器包括渗水仪、热敏电阻节点、直接温度传感 (DTS) 光纤电缆、时域反射 (TDR) 剪切电缆、气体(氧气、二氧化碳)测量管和振线压力计 (VWP)。此外,每个钻孔点都对当地废石表层的氧气消耗进行了多次测量。从钻孔中获取的数据与广泛钻探、矿物学和岩石地球化学评估、水力和示踪剂测试以及 20 年的渗流和水质数据的历史信息(超过 50 年)相关联,以开发一个描述废石堆的水力、地球化学和物理行为的概念模型。废石堆中的黄铁矿和其他硫化矿物因空气的扩散和对流进入而氧化,产生酸性、高总溶解固体的废水,以及在废石中形成的黄钾铁矾,作为储存额外酸性的次生相。主要的空气进入机制是对流,占废石堆中硫化物氧化的 90% 以上。根据废石堆的温度分布和水平衡,地球化学反应造成的水分损失占水预算的很大一部分。1.0 简介力拓肯尼科特宾汉峡谷矿场现有的废石堆占地约 2,000 公顷,包含超过 60 亿吨(5.4 亿吨)的材料。从 1930 年左右开始,人们一直在对废石堆进行浸出以回收铜,直到 2000 年停止浸出。