电动自行车用阀控式铅酸蓄电池(2)——电池循环寿命

利用线性电位扫描法研究了不同含Sn量对Pb -Sn电极在 0 9V(vs.Hg/Hg2 SO4 )时形成的阳极膜中Pb(Ⅱ)电量的影响 ,并研究了Pb -Ce电极在相同电位下形成的阳极膜中的Pb(Ⅱ)电量随时间的增长率。采用 6V -6Ah电池测定了由不同锡含量的铅合金制成正极板栅的电动车电池的放电特性 ,并采用 12V 12Ah电池测定了含RE(RE为含Ce合金 )的Pb -Ca-Sn板栅的电池寿命。结果表明 ,在合金中添加RE或适当提高Sn含量 ,有利于增进电池的深充放循环性能     

铅酸蓄电池板栅合金的EIS研究

用交流阻抗(EIS)和交流伏安(ACV)法研究了纯铅、铅锡以及两种Pb Ca Sn Al合金在900mV(vs.Hg/Hg2SO4)极化不同时间后的行为。测试表明腐蚀膜是由外层的PbSO4和内部的PbO构成,PbO的导电性较差,是形成钝化层的主要原因,加Sn有助于降低PbO的厚度,有效防止钝化层的形成。原因可能是由于Sn的氧化产物导电性较好,夹杂到腐蚀膜中提高了腐蚀膜的导电性,并有利于导电性PbOx的生成,保证电池在深循环条件下的应用。但对于长时间的极化来说,钝化层的导电性还是逐渐降低,这可能是由于锡的氧化物又逐渐溶解于硫酸中所造成的。     

铅-稀土合金在VRLA电池中的应用

采用线性电位扫描法(LSV)、交流伏安法(ACV)、循环伏安法(CV)、计时电流法(i~t曲线)和俄歇电子能谱(AES)等方法研究了铅-稀土合金在硫酸溶液中的阳极行为。实验结果表明,一些稀土元素,如Sm,Gd,Tb等可显著抑制阳极Pb(Ⅱ)腐蚀膜的生长和降低阳极腐蚀膜的阻抗。将铅-稀土合金和Pb-Ca-Sn合金作为正极板栅制备成2 V-200 Ah和12 V-12 Ah的VRLA电池。其电性能测试结果表明,以铅-稀土合金作为正极板栅的电池的浮充寿命和循环充放寿命显著优于Pb-Ca-Sn合金板栅的。     

稀土合金在工业铅酸蓄电池中的应用研究

对稀土合金Pb-Ca-Sn-Al-La在铅酸蓄电池正板栅中的应用进行了研究。首先采用金相显微镜、循环伏安、交流阻抗和恒流腐蚀测试等方法研究了稀土合金的微观形貌和电化学性能;进而采用稀土合金制作铅酸蓄电池,研究了稀土合金对于工业铅酸蓄电池容量和寿命的影响。结果表明,Pb-Ca-Sn-Al合金中添加La,能够细化合金晶粒,同时提高合金腐蚀层的导电性,进而可以有效地提升电池的容量和深循环性能;但La的引入会造成板栅的腐蚀程度增加,促进板栅的蠕变,从而影响电池的循环寿命。     

电动自行车用胶体电池的开发

论述了胶体电池用硅溶胶的具体要求,探讨了与胶体电池相适应的隔板,并对胶液的灌注过程进行了描述。用电动自行车电池灌注酸液和胶液进行了循环寿命实验发现,当正板栅合金使用Pb Ca Sn Al或Pb Sb Cd时,使用胶液的电池的循环寿命高于普通的酸液电池。     

提高铅膏/板栅间结合力研究

蓄电池板栅的耐腐蚀性是影响电池性能的重要因素。通过金相分析、恒流腐蚀等测试方法,优化合金成分,可以有效地提升板栅的耐腐蚀性,但同时带来了铅膏/板栅的结合问题,影响电池的使用寿命。笔者研究了几种不同极板制作工艺,同时利用跌落实验、扫描电镜、交流阻抗、恒流腐蚀、循环寿命等测试手段,对几种极板进行对比测试。结果显示,通过改进固化工艺,能够在提高板栅的耐腐蚀性和腐蚀层的导电性的同时,提高板栅与铅膏的结合力。     

深循环铅酸蓄电池的研究

研究了正极合金材料、负极添加剂和正负板栅比例对深循环铅酸蓄电池循环寿命的影响。试验表明 :在Pb Sb和Pb Ca合金中添加Cd ,提高了电池的循环寿命 ,而以Pb、Sb、Cd合金作为正极材料的电池寿命最长 ;适量的负极添加剂是提高电池低温性能和充电接受性能的关键 :用量过少 ,低温性能不好 ,用量过多 ,充电接受性能较差 ;合理的正负板栅比例可以提高电池的循环寿命     

镧对铅酸蓄电池铅钙合金性能影响研究

在铅钙合金中增加稀土元素镧,制Pb-Ca-La合金,并与普通合金的电性能试验数据进行比较;采用循环伏安法,交流阻抗技术及SEM研究合金在1.2800g/cm3硫酸溶液中所形成的阳极腐蚀膜特性。结果表明:稀土镧能够提高合金板栅的硬度和延伸率,提高析氢、析氧过电位,有利于铅酸电池各种电性能的提高。恒流腐蚀失重实验表明:增加镧元素后的稀土合金具有较好的耐腐蚀性;含镧元素稀土合金在板栅表面形成的腐蚀界面更有利于增强活性物质和板栅结合力的提高。     

铅钙合金阳极膜的性能研究

利用阳极极化曲线和交流阻抗技术,研究了Pb-Ca-Sn-Ce合金与Pb-Ca-Sn合金的耐腐蚀性能;用XPS研究了不同合金在0.9 V下腐蚀6h所形成的阳极腐蚀膜.结果表明Pb-Ca-Sn-Ce合金的耐腐蚀性能优于Pb-Ca-Sn合金,其阳极腐蚀膜主要由导电性良好的PbO2组成,说明Pb-Ca-Sn-Ce合金可以改善铅酸电池的深循环性能.     

熔体结构转变对蓄电池铅锑板栅电化学性能的影响

应用循环伏安法、交流阻抗法分别对蓄电池Pb—Sb板栅合金在800℃和1200℃下熔体转变前后的电化学性能进行测试，并用金相显微镜观察了合金的微观组织。结果表明，熔体结构转变能细化合金晶粒，薄化晶界，减少晶体缺陷。循环伏安扫描过程中，锑的氧化量明显降低，失水减少，同时氧化铅和硫酸铅的还原过程变得更为容易，有利于电池反应的进行。交流阻抗测试的结果表明，熔体结构转变形咸阳极膜钝化层的稳定性增强，提高了合金的耐腐蚀性。     

混合稀土铅合金金相结构和阳极氧化膜的研究

采用金相显微镜、电子扫描电镜(SEM)、线性电位扫描(LSV)、循环伏安(CV)、恒电流腐蚀等技术和方法研究了不同镧铈混合稀土含量的铅合金金相结构和在硫酸溶液中氧化膜的生成情况。研究结果表明,在铅合金中添加适量镧铈混合稀土可以明显细化合金晶粒,使板栅合金有更好的塑性和韧性;镧铈混合稀土添加剂能够抑制深放电时阳极高阻抗的Pb(II)氧化膜生长,有利于提高电池的充放电性能;镧铈混合稀土添加剂还可以抑制浮充电位时(1.3 V)的阳极PbO_2的生长,提高合金的耐腐蚀性能。     

银对铅酸蓄电池用Pb-Ca-Sn合金电化学性能的影响

采用交流阻抗、交流伏安、塔菲尔以及动电位线性扫描等方法研究了不同银含量的铅酸蓄电池用铅钙锡铝板栅合金的电化学性能。实验结果表明：添加少量的银能提高合金的耐腐蚀能力,降低阳极膜的阻抗,抑制PbO膜的生长,抑制电极的阳极腐蚀,缓解蓄电池的早期容量损失。此外,银的最佳含量应少于0.05%。     

铋对铅酸蓄电池用Pb-Ca-Sn合金性能的影响

实验采用塔菲尔曲线、动电位线性扫描、交流伏安等电化学方法研究了不同铋含量的铅钙锡铝板栅合金的电化学性能,并用显微硬度计测试硬度。结果表明,添加适量的铋,可以提高合金的耐腐蚀性,抑制Pb（Ⅱ）的生长,减小阳极膜的阻抗,提高电池的深充/放电性能,提高合金板栅的显微硬度。但过多的铋反而恶化Pb-Ca合金的电化学性能和机械性能。     

阀控铅酸蓄电池板栅合金的电化学性能研究

系统地研究了不同板栅合金的耐腐蚀性、析气性能、表面腐蚀层阻抗等电化学性能。研究结果表明降低钙的含量,提高锡含量能使合金的耐蚀性能提高,但锡的加入会降低析氢过电位,过高的锡含量将加大电极的析氢电流,从而有可能增加电池的自放电。板栅合金的交流阻抗谱有阻抗半圆旋转现象,根据测试数据分析得出半导体等效电路比较符合具有半导体性氧化物层的板栅合金的实际情况。交流阻抗的测试结果表明锡的加入能改善钝化层的导电性。     

铅酸蓄电池铝基板栅表面镀层的电化学性能研究

研究了铅酸蓄电池铝基轻型板栅表面涂层的电化学性能。通过电沉积的方法在铝合金基体上制备出不同锡含量的铅锡镀层,利用线性扫描、交流阻抗等电化学方法分析了铅锡镀层的耐腐蚀性能、析气性能及其镀层在0.9V(vs.Hg/Hg2SO4)阳极氧化一定时间后的特性。实验结果表明,铅锡镀层中锡含量为2.0%左右时,不但具有较好的耐蚀性能,而且有效降低了阳极膜的阻抗,减轻电池深充放时正极板栅的钝化现象,有利于延长电池的使用寿命。锡含量为0.67%时的铅锡镀层作为负极板栅表面涂层,具有较高的析氢过电位和较好的耐蚀性能。     

提高输电线路耐蚀型铝导线导电性能的研究

本文针对目前架空输电线路已使用的耐蚀型铝导线普遍存在导线耐蚀性能提高而相应导电性能下降的实际情况,提出了采用在已满足电工用铝标准的铝线中添加富铈稀土提高导电率,再添加耐蚀合金元素并经特殊工艺处理,使之在满足电工用铝导线国标基础上达到平衡——"稀土与耐蚀合金电导平衡技术"的方法。对其机理进行了初步分析与研究。同时对拉拔成型的铝导线进行了导电性能及耐蚀性能的比较,结果表明该技术是提高铝导线耐蚀性能同时保持良好导电性能的有效方法。     

磷酸对铅钙合金板栅性能的影响

本实验采用恒电流腐蚀、析氢试验,阴板楹化和动电位扫描测量等方法,考察了少量磷酸对铅钙合金材料的电化学性能的影响。表明添加少量磷酸可使铅钙合金腐蚀量减少,析氢过电位提高几十毫伏,析氢量下降,但充电接受能力下降。借助拉曼光谱分析证明腐蚀膜组分不含PbSO_4,推断少量磷酸可改善铅钙合金在硫酸溶液中的循环寿命。     

硫酸溶液中Ce3+对铅锑合金电极特性的影响

采用线性电势扫描伏安法、循环伏安法和交流阻抗法研究了不同浓度硫酸铈的硫酸溶液中铅锑合金电极的电化学特性.实验结果表明:硫酸溶液中铈离子(Ce3+)的添加,抑制了铅锑合金电极上氧化膜中Pb(Ⅱ)的生成,提高了氧化膜的导电性;并且提高了电极析氧过电位,抑制了氧气的析出;同时也抑制了铅锑合金电极的腐蚀,提高了电极的耐腐蚀性能...     

铈对铅锑合金电化学性能的影响

采用循环伏安法、腐蚀失重法、交流阻抗法研究了铈对铅锑合金板栅电化学性能的影响。结果表明 ,铈的添加有助于改善铅锑合金腐蚀层结构 ,对合金的耐腐蚀、电化学稳定性产生好的影响。