铅炭电池技术的研究

混合动力电车要求电池能够在高倍率部分荷电状态下有较好的循环性能,普通铅酸蓄电池不能满足这一要求,因此,铅炭电池技术应景而生。本文主要论述了铅炭电池技术的发展历程,不同种类的炭材料对电池性能的影响、面临的问题及解决办法。     

铅炭电池的研究现状

综述了铅炭电池电极结构、负极炭材料及运行制度等的研究现状.介绍了混合电动车运行模式下铅炭电池的改进方向,讨论了炭材料对负极活性物质内阻、极化等的影响和作用机理,以及负极添加剂对电池电化学行为和循环性能的影响.     

铅炭电池研发中存在的问题

论述了铅碳电池完整的制造过程,将含量为2％的碳黑添加到负极活性物质中,利用SEM、XRD、BET等分析手段对碳材料、化成后参照电池负极活性物质和铅碳电池负极活性物质进行了表征,对铅碳电池进行了容量性能测试、充电接受能力测试和循环寿命测试。研究发现铅碳电池的研发中存在诸多问题,本文总结了铅碳电池中存在的问题,并提出了相应的解决办法。     

炭材料在铅炭电池负极中的应用综述

从高导电炭构建导电网络、高比表面炭增加双电层电容储能及铅沉积反应位点、多孔炭改善极板孔洞结构、铅炭复合材料利于铅在炭表面上的沉积及发挥各类炭材料的独有特性等方面,对炭材料在铅炭电池负极中的应用进行综述。     

车用铅炭电池活性炭的改性及寿命分析

采用的主要原料为柠檬酸(C_6H_8O_7)和[Pb(NO_3)_2],通过将柠檬酸铅[Pb(C_6H_8O_7)·H_2O]沉积在活性炭的表面,然后再将其进行热解处理即可得到改性活性炭,改性活性炭可减小析氢电流、增加析氧阻抗。与普通电池相比通过改性活性炭制备所得铅炭电池高倍率部分荷电态(HRPSoC)的循环寿命可延长42.1%,快速充电(1 h)接受能力可提高19.4%。     

环保型铅炭超级电池的研究进展

综述了近年来铅炭超级电池的研究进展,着重探讨了炭材料对铅炭超级电池循环性能的影响,对因负极板硫酸盐化而制约性能提高的主要原因进行了分析.探讨了发展铅炭超级电池的环保意义和应用前景.     

香兰素在铅炭电池负极中的应用研究

在铅炭电池负极铅膏中添加香兰素,考察香兰素添加量对电池性能的影响。采用SEM对失效电池进行表征分析。在负极铅膏中添加香兰素,会导致和膏时用水量增加,以及铅膏的表观密度发生改变,最终影响电池在部分荷电态下的循环性能。添加香兰素可以降低电池在100%DOD循环下的电池失水量,延长电池寿命。     

储能铅炭电池的性能与失效研究

目的,研究储能铅炭电池的充放电性能和失效原因;方法,对储能铅炭电池和普通储能电池进行大电流放电性能测试、充电接受能力测试、HRPSoC循环测试和常规循环测试。分析了储能铅炭电池和普通储能电池在不同工作模式下的失效模式,并研究了在不同工作模式下造成电池失效的主要原因;结果,储能铅炭电池具有良好的大电流充放电能力和突出的循环寿命优势;结论,正极板失效,包括正极板栅腐蚀和正极铅膏泥化,是储能铅炭电池在循环测试中寿命终止的主要原因。     

锂离子电池组合前后的特性研究

为更好地使用锂离子电池组,更精确地估算电池的荷电状态(SOC),对锂离子电池组合前后进行了常温4.0 A充放电、常温7.5 A放电、-20℃下4.0A放电以及55℃下4.0A放电等实验测试.实验结果显示:锂离子电池成组后的充放电特性有所下降,电池组总容量下降为单体电池的90%左右,SOC偏低,工作电压的下降速率在放电末期急剧上升,可达平台区的50倍.对电池组的一致性进行了分析,得出锂离子电池成组时应充分考虑单体电池的一致性;在估算SOC时,采用电池组参数和单体电池参数相结合的方式.     

炭材料在铅炭电池中的作用机理及其研究进展

文章简述了铅炭电池的特点及应用前景,对炭材料在铅炭电池中的作用机理进行了分析与讨论;介绍了铅炭技术的关键工作及当前面临的主要问题,讨论了炭材料改性等可行的解决方案;综述了近几年新型炭材料及其相应铅炭电池的研究进展。     

电力储能领域铅炭电池储能技术进展

储能是高效利用可再生能源和构建智能电网的关键技术。与传统铅酸电池相比,铅炭电池在安全性、经济性和循环性等方面具有明显优势,因而在电力储能领域具有广阔的应用前景。介绍了铅炭电池的发展历程和工作原理,进而从安全性能、度电成本、循环寿命和比能量4个方面与铅酸电池进行对比。阐述了铅炭电池储能技术在储能领域的应用现状,并对铅炭电池目前存在的问题和改进方向进行归纳和总结。     

电动车用氢镍电池特性和工况实验分析

为评价MHN-i电池在电动车辆上的使用性能,根据混合型电动车对电池的使用要求,对电池充放电特性、不同荷电状态(SOC)下的能量效率、电池的最佳SOC工作区间,以及不同环境温度下特定工况时的特性等进行了测试分析。结果表明:MHN-i电池能较好地满足该类型电动车的使用要求,还表明,温度对MHN-i电池的性能影响明显,在使用过程中应该予以特别注意。     

铅炭电池壳体散热结构的开发设计

介绍了一种铅炭电池用电池壳体开发设计。实验结果表明,具有散热结构的槽体使铅炭电池大电流充放电过程中产生的热量能够快速的散出,降温效果明显,减少电池失水,通过计算得出在散热结构的槽体上贴附高导热的石墨散热膜,可以进一步加强散热效果。     

混合动力汽车用铅炭超级电池研究

铅炭超级电池由于具有高功率、长寿命等优点而被广泛关注,并被研究应用于混合动力汽车.本文通过循环伏安、SEM测试对铅炭负极板进行了研究,同时制备铅炭超级电池进行循环寿命测试.结果显示,炭材料加入到常规动力蓄电池负极活性物质中,可以增强负极板的电容特性.由于炭材料颗粒细小,可以细化硫酸铅颗粒,抑制负极硫酸盐化,显著延长电池在HRPSoC条件下的循环寿命;同时,炭材料还可起“储酸器”的作用,提高电池的放电电位,降低充电过电位;但炭材料的加入会加快负极的析氢速率.     

炭及负极添加剂对铅炭电池循环寿命的影响研究

本文通过负极炭材料及添加剂的正交设计,研究了混合动力车用铅炭电池的循环寿命,研究结果表明,硫酸对循环寿命的影响最大,腐殖酸对循环寿命的影响最小,循环寿命最大的负极添加剂配方是硫酸7.8%,活性炭0.9%,木素0.08%,碳纳米管0.8%,腐殖酸0.24%。     

磷酸加入动力铅炭电池电解液可行性仿真分析

研究了向动力铅炭电池电解液中加入磷酸后电池性能的变化情况,对此方案进行仿真分析。通过对电池进行循环伏安测试、循环寿命测试及线性扫描曲线等发现,向电解液中加入磷酸后可对正极板的析氧起到明显的抑制作用,同时可抑制正极的充电反应。研究表明,动力铅炭电池的电解液中并不适合加入磷酸材料。     

铅酸电池的未来——铅炭电池储能技术

铅酸电池是一种安全稳定、成本低廉、可大规模化的电化学储能装置,在风能、太阳能和潮汐能等可再生能源发电、智能电网建设及动力电源等方面有着广阔的市场空间。笔者着重对铅酸电池存在的问题以及可能的解决方案,铅炭电池的特点、工作原理及研究现状进行了梳理总结,以期为铅酸电池储能技术的发展提供帮助。     

铅炭超级电池的实验研究

铅炭超级电池是一种兼具高比能量和高比功率的复合储电器件。本文将高比表面积活性炭加入铅酸电池中制成铅炭超级电池,研究了铅炭超级电池的比容量、循环寿命和内阻等。结果发现,铅炭超级电池的循环寿命(高倍率部分荷电)可达常规铅酸蓄电池循环寿命的2.4倍,铅炭超级电池的内阻小于常规铅酸蓄电池的。负极加炭量为2%的铅炭超级电池,性能优于加炭量为1%的铅炭超级电池。     

塑壳材料对铅炭电池性能的影响

电池内部热量的散发是由壳体材料的导热性、表面积和壳壁的厚度决定的。采用不同的塑壳材料制备单体铅炭电池,在不同的环境下通过电池的循环寿命、过程失水量、电池测试前后内阻的变化等对电池进行表征。实验结果表明,导热性好的塑壳材料对铅炭电池有较好的散热效果,可以减少电池失水,延长循环寿命。     

铅炭蓄电池充电电压的研究

在混合动力汽车的运行模式下,对铅炭电池采用合理的充放电制度不仅能够高效率地回收汽车的刹车能量,而且还能延长电池的使用寿命。本文测试了高倍率、部分荷电状态（HRPSoC）下充电限制电压在2.5～2.83 V/单格范围内电池循环寿命和正负极电极电位的变化。实验结果表明：在该循环寿命测试制度下,充电限制电压设定在2.67 V/单格时电池的循环寿命最长,极化也较小。