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阀控式铅酸蓄电池的结构

发布日期:2022-08-23 10:02:48
板栅:占蓄电池总质量的20%~30%,主要作用是:
活性物质的载体:铅膏靠板栅保持和支撑
集流体:担负着电流的传导、集散作用并使电池分布均匀
性能要求:导电性好,耐腐蚀,与活性物质结合性好,足够的强度
目前最广泛使用的Pb-Sb和Pb-Ca合金:
Pb-Sb合金循环性能好,但易失水,正极板栅腐蚀快
Pb-Ca合金浮充性能好,板氢电位高因此失水率低,导电性能好,但易出现PCL-1及板栅膨胀而导致的活性物质脱落
Pb-Ca-Sn-Al合金:铅钙系合金的代表,目前使用最广泛
其它:德国曾生产用于军事的镀铅的铜板栅以及导电塑料板栅,成本高昂
正极:由网格状金属板栅上涂覆铅膏组成,铅膏是正极活性物质,主要成分是氧化铅,
正极活性物质的泥化失效以及正极板栅的腐蚀是VRLA失效的重要原因
正极板一般较厚,以应对活性物质的泥化脱落,而且比负极板少-一片
常温低率放电时,电池容量受限于正极
二氧化铅有a-PbO2和β-PbO,两种晶体:
a-PbO,是斜方晶系,晶粒较大,可以形成网络或骨骼,使正极活性物质的结构完整从而有较长的寿命
B-PbO2是正方晶系,晶粒较小因此有更大的比表面积,放电时给出的容量是a-PbO2的1.5~3倍
电池寿命初期,活性物质以a-Pb0,为主,寿命末期以β-PbO,为主:
电池寿命初期,正极活性物质以为a-PbO,主放电时a-PbO2生成PbSO,充电时PbSO,生成B-Pb02,因此在初期循环
中电池的容量越来越高,随着循环的进行,B-PbO,的比例增加,活性物质间的结合慢慢减弱,
充电过程中在析氧的冲击下,正极活性物质密度下降,最后软化成泥
状物脱落,导致寿命终止
由于a-PbO,有较好的机械强度和结构,由其形成的多晶网络可作为活性物质的骨骼,而B-PbO2有 较小的尺寸和较大的比表面积,可给出较大的比容量,二者最优的比例是,此时电池有最好的深放电性能
负极:由负极板栅及涂覆其上的负极活
性物质组成,负极活性物质主要是海绵状金属铅,呈金属灰色低温(-15°C)、高率(1HR)放电时,电池容量受限于负极,原因是铅电池的钝化即生成的硫酸铅将电解液与活性物质隔离
负极添加剂主要包括膨胀剂、阻化剂:
膨胀剂:防止在循环过程中负极活性物质表面积收缩,同时起去钝化作用,常用的无机膨胀剂是硫酸钡、乙炔黑等,有机膨胀剂腐殖酸、木质素等
阻化剂:提高析氢过电位,阻滞铅电池在制造过程中的氧化负极的不可逆硫酸盐化是电池提前失效的重要原因之一
文章关键词:
二维码