国家重点研发计划协同“中试线”结硕果

科技日报北京10月29日电 （记者马爱平）29日，记者从全球能源互联网研究院获悉，基于国家重点研发计划“柔性直流输电装备压接型定制化超大功率IGBT关键技术及应用”该院自主研制的4500V/3000A压接型IGBT（绝缘栅双极型晶体管）器件在国家电高压直流实验基地通过换流阀对拖试验，并按照张北工程应用工况连续稳定运行24小时。

全球能源互联网研究院功率半导体研究所所长吴军民介绍，虽然我国柔性直流输电装备技术已达到水平，但电力电子器件IGBT依旧被跨国公司垄断，价格居高不下，严重制约我国柔性直流输电装备及其相关技术的发展，亟须定制化研究超大功率IGBT器件。为此，该院在于2019年建成投运国内首条6英寸电力系统用大功率电力电子器件中试线，广东圆柱电池综合测试仪厂家，并依托该中试线，基于国家重点研发计划等国家项目，广东圆柱电池综合测试仪厂家，广东圆柱电池综合测试仪厂家，开展电力系统用高压大功率电力电子器件研究。

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一般地，锂离子电池适宜的工作温度为15~35℃，而电动汽车的实际工作温度为-30～50℃，因此必须对电池进行热管理，低温时需要加热，高温时需要冷却。热管理包括设计与控制两方面，其中，热管理设计不属于本文内容。温度控制是通过测温元件测得电池组不同位置的温度，综合温度分布情况，热管理系统控制电路进行散  热，热管理的执行部件一般有风扇、水/油泵、制冷机等。比如，可以根据温度范围进行分档控制。Volt插电式混合动力电池热管理分为3种模式：主动(制冷散热)、被动(风扇散热)和不冷却模式，当动力电池温度超过某预先设定的被动冷却目标温度后，被动散热模式启动;而当温度继续升高至主动冷却目标温度以上时，主动散热模式启动。

  荷电状态(SOC)估计

  SOC(State of Charge)，可用电量占据电池可用容量的比例，通常以百分比表示，100%表示完全充电，0%表示完全放电。

  这是针对单个电池的定义，对于电池模块(或电池组，由于电池组由多个模块组成，因此从模块SOC计算电池组的SOC就像电池电池单体SOC估计模块SOC一样)，情况有一点复杂。在SOC估计方法的一节讨论。

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干电池的构造及应用炭黑的部位

锌-二氧化锰电池是以锌为负极，二氧化锰为正极，并与适宜的隔膜及电解液组成的一种原电池，目前应用的筒式锌锰电池可分为

四类。

类是传统的勒克朗谢型电池。其正极活性物质是天然二氧化

锰(MnO2含量70％～75％)，电池隔膜是淀粉浆糊隔离层，电解液是以N日，C为主体的NH1Cl、2nC2的水溶液，负极是锌简。这种类型的

电池称“糊式锌锰电池”，因为电解液是不流动的，故又称干电池。它

的性能较差，R20型电池的比能量0.08W・h/cm3。

第二类电池称为“高性能电池”。这种电池从1960年开始生产，它与类电池无甚区别，主要是正极活性物质采用了电解二氧化锰

(MnO2含量91％～93％)，放电时间是类电池的1.5～2.0倍，R20比量达0.12WV・h/cm³述一类电池的电池表达式可表示为(一) Zn NH4， CI+ZnCl2/MO2

电池反应如下

负极: Zn+2NH4CL-2e→ZN(NH3 )2 Cl2 +2H+

正极:2MnO2+2H+2e→2 MNOOH

电反应Zn+2MnO2+2NH4CL→2MnOOH+Zn(NH3)2CL2↓

二氧化锰正极在干电池中通称电芯或碳包，它是由二氧化锰、乙快炭黑、固体氯化铵和电解液混合而成。二氧化锰是正极中参与电化学反应的成分，但它的导电性差，故加入石墨和乙快炭黑等导电组分导电组分并不参加成流反应。石墨和乙炔炭黑皆有导电性，而乙块幾黑还有颗粒细，非常疏松，表观密度小的特点，其比表面积和吸湿能力大。加入石墨和乙快炭黑能使电芯中二氧化锰颗粒之间有良好的电子通道，在孔隙中电解液的扩散也比较畅通，从而提高二氧化锰的利用率。一般电芯粉料中二氧化锰含量在80％～89％之间，乙炔炭黑含量一般为10％以上，此外，还加上一定量的一般为干粉量的

17～19％的固体氯化铵以补充成流反应消耗的氯化铵，保持电解液组成恒定。并加入少量氯化锌，以稳定电芯中的水分，并对电芯的pH值起缓冲作用。加水使电芯水分为17％～18％。水是电芯粉料的粘合剂，并保证电芯微孔有良好的导电能力。但在碱性锌锰电池中，正极的粉料是压成圆环状紧贴于筒体内壁通常用片状石为导电材料以缩小体积池容量。增大二氧化锰用量，提高电池容量。 S4000系列高精度电池测试设备，武汉格瑞斯新能源。

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锂电材料不断产生 锂电池未来会更精彩

近日，2019年诺贝尔化学奖颁给了美国德州大学奥斯汀分校约翰·古迪纳夫、美国纽约州立大学宾汉姆分校斯坦利·威廷汉和日本旭化成株式会社吉野彰三人，以表彰他们对锂离子电池研发的贡献。那么，锂电池是如何研发出来的？未来的发展将会怎样？

1 没有锂电池就没有移动智能生活

我们早已生活在一个“可充电的世界”，但真正带来电子设备便携化，开启了现代移动生活的则是锂电池。可以说，如果没有锂电池，就没有我们现在的移动智能生活。

锂电池因重量轻、可充电、功能强大且便携，被广泛应用于从手机到笔记本电脑等各个领域。它在全球范围内用于为便携式电子设备供电，我们使用这些便携式电子设备通讯、工作、学习和娱乐。

锂电池还促进了长续航电动汽车的开发以及来自可再生能源（例如太阳能和风能）的能量存储，为实现一个无线（可移动）、无化石燃料的社会打下基石。可以说，锂离子电池作为能源存储器件，彻底地改变了人类的生活。

此次诺贝尔化学奖授予三位锂电领域的科学家，是对每一位为锂电池从无到有、从实验室走向商业化做出贡献的锂电从业者的认可，是对仍在从事锂电研究和志在继续推动清洁、便携社会发展的人们的激励。

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