高性能铅酸蓄电池用电极活性物质的研究

近年来在铅酸蓄电池领域,板栅材料、电解液添加剂、新兴电池制作工艺等方面的技术发展较快,而直接针对电极活性物质的相关研究较滞后.本文从超细铅粉、其他活性物质、活性物质添加剂3个方面对高性能铅酸蓄电池用电极活性物质的研究进展进行了详细综述,并对高性能电池用电极活性物质的研究方向进行了展望.     

稀土添加剂对铅电极气体析出行为的影响

研究了活性物质中稀土添加剂对铅酸蓄电池正、负电极在充电时的气体析出行为、活性物质利用率及化成效率等方面的影响.对含稀土添加剂的铅电极在恒压4 h连续充电条件下测量其气体析出量,并分析了化成时电极中PbO2含量的变化.结果表明,在2.40 V连续恒压充电4 h过程中,含有稀土添加剂的正极气体析出量为3.5 mL.不含稀土添加剂同样条件下的结果为4.8 mL.在更高的恒压充电条件下,其差别更加明显(恒压2.50 V时含有稀土添加剂为10.2 mL,不含稀土添加剂为15 mL).含有稀土添加剂的负极在2.40 V恒压充电4 h的气体析出量为10.8 mL.不含稀土添加剂的负极同样条件下为5 mL.PbO2含量测定表明,含有稀土添加剂的正极化成32 h即可达到PbO2含量85%以上,不含稀土添加剂的电极则在化成65 h时达到同样的数据.活性物质中加入稀土添加剂可明显降低正极充电时氧气析出量,并对提高正极活性物质利用率有一定作用,但在负极中可使氢气析出量增加,产生对密封铅酸蓄电池不利的因素.     

铅蓄电池正极活性物质利用率

通过实验电池和产品电池（６Ｖ－６０Ａｈ）放电容量测定,筛选出数种有效添加剂,得到了几个较好的配方,提高了铅蓄电池正极活性物质利用率。通过循环伏安法（ＣＶＡ）、Ｘ射线衍射分析、扫描电镜（ＳＥＭ）、孔率以及电导的测定,探讨了不同添加剂对ＰｂＯ２电极组成、结构和性能的影响。     

阀控密封蓄电池充电接受能力的探讨

通过对阀控密封铅蓄电池制造过程中的板栅合金、铅膏有机添加剂、化成、装配等分析,探讨了对充电接受能力的影响;并提出了有利于充电接受性能提高的途径.在铅钙板栅合金中添加一定量的Sn,在负极铅膏配方中有选择的使用有机添加剂,合适的化成工艺和环境,合理的装配和选择好的隔板材料,可提高充电接受能力.     

铅蓄电池管式正极活性物质添加剂的研究

在负极相同的情况下,用不同添加剂制备的管式正极,组装成3-QO-105蓄电池进行试验检测,结果表明,鳞片状石墨、硫酸镁、木炭粉是良好的正极添加剂.该电池的成本略高于普通Q型电池,而其长时率(c_(20),C_(10))放电和起动放电性能均高于普通涂膏式电极的电池.     

VRLA电池正极活性物质软化脱落的改善

对正极活性物质软化、脱落的机理作了简单的介绍。对改善ＶＲＬＡ电池正极活性物质软化、脱落的几种添加剂作用也作了简单的介绍。文献报道：（１）在Ｐｂ－Ｃａ合金中加入１％～１．５％的锡能够使板栅恢复抗蠕变性能而防止了板栅的增长，延长了电池使用寿命；（２）含添加剂Ｋ２ＳＯ４的电解液提高活性物质网络结构之间的导电性，消除蓄电池容量早期下降；（３）纤维类添加剂可以提高正极活性物质（ＰＡＭ）的强度，防止其裂纹、起泡和脱落，从而延长电极使用寿命，并提高大电流放电能力和电池容量；（４）有机添加剂的加入可以增强ＰｂＯ２的形成，或形成保护胶体或使胶体凝聚等。然而，正极活性物质的软化、脱落是不可避免的，人们只能寻求一些有效添加剂减缓正极活性物质的软化、脱落。     

阀控密封蓄电池充电接受能力的探讨

通过对阀控密封铅蓄电池制造过程中的板栅合金、铅膏有机添加剂、化成、装配等分析,探讨了对充电接受能力的影响;并提出了有利于充电接受性能提高的途径。在铅钙板栅合金中添加一定量的Sn,在负极铅膏配方中有选择的使用有机添加剂,合适的化成工艺和环境,合理的装配和选择好的隔板材料,可提高充电接受能力。     

铅酸钡制备及其对铅蓄电池性能的影响

优良的活性物质添加剂能显著改善铅蓄电池的各项性能。利用铅蓄电池制备过程产生的废料制备铅酸钡,并通过XRD和SEM等手段研究了制备方法对铅酸钡的影响;同时,还研究了铅酸钡作为正极活性物质添加剂对电池性能的影响。结果显示：利用铅蓄电池制备过程产生的废料所制备的铅酸钡其纯度可达80%以上;铅酸钡作为正极活性物质添加剂可提高正极活性物质导电性;但由于铅酸钡分解,显著缩短电池深循环寿命。     

铅酸钡制备及其对蓄电池极板性能的影响

本文采用三种方法,尝试利用铅蓄电池制备过程产生的废料制备铅酸钡。通过XRD、SEM和极板电化学测试等手段,研究了制备方法对铅酸钡的影响;同时,本文还研究了铅酸钡作为正极活性物质添加剂对蓄电池极板性能的影响。结果显示,利用铅蓄电池制备过程产生的废料所制备的铅酸钡纯度可达80%以上;铅酸钡作为正极活性物质添加剂可显著降低极板内阻,加快充电反应,但可能造成析氧加剧。     

阀控式铅酸蓄电池的研究进展与发展趋势

简要介绍了阀控式铅酸蓄电池的历史和工作原理,概述了阀控式铅酸蓄电池的板栅材料、正极活性物质添加剂、隔板材料等方面的研究进展,最后探讨了阀控式铅酸蓄电池技术的发展趋势.     

铅酸蓄电池正极添加剂的研究

通过测定铅酸蓄电池正极利用率和充电接受能力，初步选择一些有利于提高正极放电性能的添加剂。     

镍电极研究进展

碱性镍蓄电池中镍正极的研究和应用已有一个世纪的历史 ,无论在理论研究还是实际应用上都取得了长足的进步。近些年随着MH Ni电池的成功开发和应用 ,作为MH Ni电池中容量限制电极的镍电极又受到人们的极大关注。综述了镍电极活性物质的结构和物理化学性质 ,氢氧化镍的制备 ,镍电极的热力学与动力学 ,镍电极添加剂和制备工艺方面的研究、应用和发展状况。在应用方面重点综述了镍电极添加剂 ,特别是钴类添加剂的研究和应用状况     

提高电动自行车电池容量的研究

电动车电池的容量和电池结构、活性物质配方以及工艺条件等密切相关,极板愈薄活性物质利用率愈高,正极中添加一些增孔剂、导电剂或提高酸量等均能提高电池容量,同时,通过对极板固化、灌酸、化成等工艺做适当控制,也可大大提高电池容量。     

铋和锡作为铅蓄电池正极添加剂的研究

研究了Ｂｉ２Ｏ３和ＳｎＯ对铅蓄电池正极活性物质的影响,结果发现Ｂｉ２Ｏ３和ＳｎＯ的复合物比分别加入它们更能提高电池正极活性物质的利用率,利用ＳＥＭ和Ｘ射线衍射研究认为,Ｂｉ２Ｏ３和ＳｎＯ的复合物能大大提高活性物质的导电能力,并改善活性物质的孔隙分布,从而导致活性物质利用率提高１０％。     

高利用率活性物质配方研究

介绍了特殊用途动力型铅酸蓄电池高利用率活性物质配方的研究,使用单片极板对正、负极活性物质添加剂进行了筛选,对正、负极板制造工艺进行了试验,在单片极板试验基础上确定了活性物质配方,通过样品电池对活性物质利用率进行了考核。活性物质利用率除了与其配方有关外,还受极板的高度、厚度的影响,所研究的活性物质配方,在极板高度达到一般牵引用铅酸蓄电池极板两倍的情况下,活性物质利用率仍高于一般的牵引用铅酸蓄电池。     

纳米添加剂对镍氢电池正极电化学性能的影响

采用制备的纳米氧化锌(均匀沉淀法)和碳纳米管(化学气相沉积法)作为正极添加剂,掺杂制备两种不同正极极片。研究了正极中添加不同含量在不同放电制度下对MH-Ni电池电化学性能的影响。结果表明,在30 mA/g恒电流密度放电条件下,添加纳米氧化锌(ZnO)的模拟电池有助于提高放电性能,第80次循环时添加量为2%的放电比容量最高为259.2 mAh/g;但在60 mA/g恒电流密度放电条件下,模拟电池中添加碳纳米管(CNTs)的作用比较明显,添加量为1%CNTs的在第80次循环时放电比容量为260.3 mAh/g,而且放电平台比较平稳。     

最近10年铅酸电池添加剂研究概况

总结了近 10年来铅酸蓄电池所用添加剂的研究概况 ,并从正极添加剂、电解液添加剂和负极添加剂三个方面分别作了介绍