铝-空气新能源电池技术及其放电特性

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1、万方数据铝一空气新能源电池技术及其放电特性蔡艳平，李艾华，徐斌，王涛，赵军红(第二炮兵工程大学五系，陕西西安710025)摘要：针对柴油发电机组存在震动噪声大、污染大、维护保养要求高等诸多弊端，开展了铝一空气新能源电池技术研究。分析了铝一空气电池的工作原理和特点，完成了铝一空气电池单体和电堆设计·t研究了铝一空气电池的能量转换和放电机理，分析了铝一空气单体的伏安特性；通过电源启动试验、长时间放电性能试验、放电容量测算试验、伏安特性试验，掌握了铝一空气电堆的放电特性，为大功率铝一空气电站研制奠定了基础。试验结果表明。该新能源电池可满足大功率用电要求。关键词：铝一空气电池；放电机

2、理；伏安特性；柴油发电机组中图分类号：TM911文献标识码：A文章编号：1002—087X(2015)06—1232-03Aluminum—airnewenergybatteryanditsdischargecharacteristicsCAIYan—ping，LIAi-hua，XUBin，WANGTao，ZHAOJun-hong(Department5，TheSecondArtilleryEngineeringL，njve瑙匆，Xi'anShanxi710025，C21ina)Abstract：Inordertoovercomethedrawbacksofdieselgen

3、eratorset。suchasvibrationnoise，pollutionandhighermaintenancerequirements，thealuminum-airnewenergybatterytechnologywasreseamhed．Theworkingprincipleandcharacteristicsofaluminum-airbakerywereanalyzed，andthealuminum-aircellandstackweredesigned；theenergyconversionanddischargemechanismofaluminum-

4、airbakerywerereseamhed，andthevolt-amperecharacteristicofaluminum-aircellwasanalyzed；throughthebatterystafftest。longdischargeperformancetest，dischargecapac耐calculationtestandvolt-amperecharacteristicstest，thedischargecharacteristicsofaluminum-airstackwerefound，makingfoundationfordevelopinghi

5、gh-poweraluminum-airpowerstation．Experimentresultsshowthatthenewenergybatte呵cansatisfythehighpowerrequirement．KeyWOrds：aluminum-airbattery：dischargemechanism；volt-amperecharacteristics；dieseIgeneratorset能源技术是世界各国竞相抢占的战略制高点。铝一空气电池以铝合金为负极，空气中的氧为正极，在电解液和催化剂共同作用下发生化学反应，产生电子流动形成电流而发电，因其无污染、运行温度低

6、、比能量高、能再生利用等优点，特别适合作为移动电源，成为燃料电池开发的热点。与常规电池不同，只要有铝合金燃料和氧化剂供给，就会有持续不断的电力输出。与常规火力发电不同，它不受卡诺循环限制，能量转换效率高。由于铝一空气电池的以上优点，因此很有希望代替柴油机成为新型电站能源，以此解决柴油发电机组存在的震动噪声大、污染大、维护保养要求高等诸多弊端。上世纪80年代以来，美国、英国、俄罗斯、加拿大、挪威、日本等发达国家就开展了大量的铝一空气电池技术研究，并应用于电动车、固定通讯、城市备用电源和军事等领域【l-3】。近年来，挪威国防研究所、美国水下武器研究中心、加拿大铝新能源公司和俄罗斯

7、海军研究中心等机构都在积极开展将铝一空气电池应用于无人水下航行器、深海救援艇和柴电潜艇等收稿日期：2014—11—05基金项目：第二炮兵工程大学创新基金(XY2013JJB06)作者简介：蔡艳平(1982_-)，男，湖北省人，博士后，主要研究方向为信号处理和军用电源技术。2015．6V01．39NO．6领域的研究工作m】。我国在铝一空气电池研究方面相对而言则起步较晚，研究机构也不多。其中，哈尔滨工业大学、中南大学、天津大学、大连化物所、武汉大学等分别对铝一空气电池做了研究探索刚】。由于后期我国对光伏产业