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    基于管道应力分析的管道系统设计研究

    2019-04-12   来源:   点击数:0次 选择视力保护色: 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色)   合适字体大小:
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     中国钢管信息港新闻报道:在层状氧化物正极材料电池的安全性测试中,过充电测试和满电态热箱试验是最具挑战性的测试,一般动力电池通过该测试较为困难。
      
      对标称容量12Ah的三元材料动力锂离子电池的过充电和150C热箱两项主要安全性指标进行了测试,测试结果表明电池具有较好的安全特性。
      
      是过充电试验的数据和充电后的电池外形。
      
      安全性的特征。
      
      标称容量12Ah的三元材料动力锂离子电池的10C倍率放电时的充电特性和温度特性(a)过充电电压、温度曲线(b)过充后的电池标称容量12Ah的三元材料动力锂离子电池的0.5C过充电电压、温度曲线及照片电池具有抗过充安全性的主要原因是材料的稳定性,即材料在过充电时保持稳定,不发生剧烈的放热反应,因此电池内部的没有出现剧烈温升,保证电池的安全性。
      
      在过充电过程中,当电池温度达到40C和75C时,温度出现下降的情况,如所示。
      
      (a)充电至510ks时,电池温度与电压的变化的局部放大测试了3块电池,3次的结果很相似,且均未燃烧。电池以0.5C放电倍率过充电时,当电压充电到4.5V时,电池温度开始升高,充电到5.1V时达到最大值80°C,然后温度开始下降,电压到5.3V左右急剧上升到20V,温度也随之升高到86C,然后温度下降。电池过充后有微小的变形,但还基本保持原来的形状。说明该电池在过充电时,没有发生内部剧烈反应,具有抗过充电池恒流充电到4.55V时(6.2ks)开始迅速升温,500s内从30C上升到40C,说明此时内部有剧烈放热反应,此时的主要反应是电解液在正极表面被氧化,此时电压在4.59V附近停滞了约400s,然后上升到4.673V.然后电压开始下降,电池充电到8.2ks时,电压下降到4.62V,此时的主要反应是氧化态(充电态)的正极材料开始与电解液反应,反应后正极材料的氧化态降低,因此电压有回落现象。然后电压开始回升。电池温度在7.1~8.8ks出现下降,从39C下降到37C,然后继续升高,见a,此时由于正极材料表面有反应产物隔离,因此电解液在正极表面被氧化的反应暂时减缓,电池产热小于散热,因此温度略有下降。
      
      b是充电至15ks结束,电池温度与电压的变化。
      
      中国钢管信息港新闻报道:当恒流充电到17.35ks时,电压为5.21V,温度达到76°C,然后再次回落至74°C(19.54ks),此时电压为5.6V.此次温度回落的原因是大多数反应物基本反应完毕,反应放缓,电池散热大于产热。恒流充电到20ks时,电压突然升高到20V,原因是反应物消耗完毕,进行充电只能升高电压。电池温度跟随升高至86C.注:1号线一两条电池本体的温度(大部分重合);2号线一两条电池极耳的温度(大部分重合);3号线一热箱内的温度。
      
      结果表明,过充电过程中由于产热小和产热缓慢,电池温升有限,热失控没能发生。上述过充电试验又重复了2次,3次结果很一致。热箱测试前,用5A电流对电池进行充电,先恒流充电到4.2V,然后再4.2V恒压充电到电流小于50mA,使电池完全充满电,如所示。
      
      热箱测试前对电池进行充电(a)温度曲线(b)加热后的电池外形标称容量为12Ah的三元材料动力锂离子电池的热箱测试温度曲线及加热后的电池外形普通三元材料动力电池B安全性三元材料动力电池是热箱试验的温度数据和加热后的电池外形。
      
      测试了3块电池,3次的结果表现一致,且均未燃烧。
      
      把充电态的电池放置于热箱中进行加热。电池的温度也随之升高,2h后,电池温度达到155C上。为了避免继续升温,把热箱的温度调回150C恒温,电池温度随之返回到150C,说明电池内部没有剧烈放热反应发生。之后,停留了2个多h,未见温度变化。表明电池加热到155C时,电池依然安全。
      
      普通三元材料动力电池很难通过上述热箱试验和过充电试验,因此标称容量12Ah的三元材料动力锂离子电池的上述试验结果表明,该电池具有较好的安全性,验证了本文所述的动力电池安全性控制策略是有效的。
      
      5安全性电池的内阻和搁置性能用测试电池内阻的标准方法1kHz、25mV测试了2种三元材料制备的12Ah动力电池的内阻,结果见图电池编号0普通三元动力锂离子电池和安全性三元动力锂离子电池的1kHz/25mV内阻的比较10.0表明,安全性三元材料电池的内阻普遍小于普通三元材料电池,内阻约减小20%,因此安全性电池的电性能要比普通三元材料电池的好。
      
      将电池充电至3.85V后搁置(此电压为三元动力电池搁置的常用电压),各取18只电池平均值,结果见1.1表明,搁置一周后普通电池的平均开路电 普通三元材料动力电池安全性三兀材料动力电池1普通三元动力锂离子电池和安全性三元动力锂离子电池的开路电压随搁置时间的变化压为3.825V,安全性电池的平均开路电压为3.833V.搁置6周后,普通电池平均开路电压为3.819V,而安全性电池平均开路电压为3.825V,与普通电池搁置1周后的电压相同。这说明,安全性电池的自放电和化学稳定性均优于普通电池。
      
      6结论锂离子电池安全性问题是个复杂的综合性问题。
      
      电池安全性最大的隐患是电池随机发生的内短路,产生现场失效,引发热失控。控制电池热失控是锂离子电池安全性研究的最具挑战的课题。
      
      通过关键材料的改性和添加,在电池热失控演变过程的初期,抑制并减缓放热反应,采用控制电池温度升高的策略,可以在一定程度上控制现有动力电池的热失控。本文采用改性的高性能三元材料,改性负极材料,电解质添加剂等技术手段,制备出标称容量12Ah的三元材料动力锂离子电池,其比能量为160Wh/kg.其10C放电容量为11Ah,其温度升高值小于20°C,10C功率为1.250kW/kg.最快充电时间为12min(5C)。该电池的0.5C、20V过充电测试和4.2V满电态150C/4h热箱试验,验证了上述安全性控制策略的有效性。研究表明,动力锂离子电池的安全性是可以通过综合技术手段得到一定程度上的提高。
      
      多水源频繁切换造成原水水质突变对给水管网水质化学稳定性产生较大的冲击。研究针对给水管网中铁过量释放问题的控制技术,防止管网水质出现“黄水”问题,是十分迫切需要的。
      
      中国钢管信息港新闻报道:国内多采用管网维护和改造技术,但由于受到人力、物力的限制,管网改造的进度相对较慢。基于水质调节支吊点(如吊零分配荷重过大或过小的不均匀点)则需人为给定荷载。大量工程实践证明,这样的分配条件较为理想,符合工程实际需要。
      
      4结语对于M310二代改进型滨海核电站,BOP区域的子项如联合泵房、综合技术管廊等中有大量非核级、非抗震的常温常压管道。此类管道所承受荷载有:①重力荷载,包括管道自重、保温重、介质重等;②压力荷载,包括内压力和外压力;③位移荷载,包括管道热胀冷缩位移、端点附加位移、支承沉降等。按照上述荷载要求,对于非核级、非抗震的常温常压管道,从一次应力、二次应力两层面对其进行静力分析可满足管道布置要求并指导支吊架设置。结合结构形式,按照子项工艺布置要求,合理选材、补偿良好、疏水流畅、流阻小、安装检修维护方便,尽量使管系柔性、刚性合理,应力比相对较低,其次,合理排布支吊架及支吊架222给水排水Vol.38增刊2012的控制技术研究较少,特别是对于突发性管网“黄水”问题的应对技术仍是空白,而国外则多侧重水质调节技术。投加磷酸盐类缓蚀剂在美国是一种行之有效的控制管网铁释放的措施。聚磷酸盐的投加量在控制给水管网铁释放方面是个重要的参国家高技术研究发展计划(863)项目(2009AA06Z308);国家水体污染控制与治理科技重大专项(2009ZX07424-003);国际科技交流与合作专项(2010DFA91830)。
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