要提高电池能量密度一定要从正极材料的活性物质着手吗?

2019-11-22      1087 次浏览

正极是铅酸电池容量控制电极⑴,要提高电池的比能量,必须设法提高正极活性物质利用率。而提篼活性物质利用率的一条重要途径就是选择合理的化成工艺。电池内化成具有工艺相对简单、工序少、成本低、化成时析出酸雾少和污染小等优点而备受重视。但电池内化成使极板化成比较难彻底,特别是正极化成效率低,使电池初容量受到限制。本课题就是探讨最佳的化成工艺,以提高电池的容量和循环寿命。


1实验1.1化成制度的选择化成制度选用两充一放制。第一阶段:0.1C2DA充电,待电池槽电压达到2.5V时,改用。5C2A续充,待电池槽电压又达到2.5V时,又改换电流为。25C2DA,最终电池槽压又达到2.5V时,停止充电。然后用0.1C2A放电,至电池电压达1.75V时停放,继续将电池再按上述规定充足,完成电池内化成。


1.2正极添加剂的选择在进行电池内化成时,由于电液浓度太高对活性物质转化不利,所以为提高化成效率,本实验在正极铅裔中分别加入占铅粉总质量30%的Pb304和5%的Pb2(Pb2取自旧正极板未污染的活性物质)。


1.3化成用电解液密度的选择为比较电解液密度对化成效率及电池性能的影响,并国内外铅酸电池中常用的电解液密度,选择密度为1.24g/cm3和1.27g/cm3两种H2S04电解液。


1.4注酸后搁置时间的选择对于槽式化成,在通电化成前,极板先放入化成槽中浸泡1~2h,目的是为了降温,另外使极板浸透酸后有利于化成。但阀控电池内化成时,电液不可能太多。若极板浸泡太久,电池中魏杰(1%4-),女,山糸省人,哈尔滨工业大学应用化学系副教授,博士,主要从事化学电源的研究;林立(1978-),男,湖北省人,中船712研究所助理工程师,学士,主要从事化学电源的研究。


基金项目:黑龙江省博士后起动基金资助项目(GFCQ45000045)的纯硫酸都被极板吸收,电液相对呈现中性,此时硫酸铅溶解度大大增加,部分在隔板中的PbS04在化成中会产生Pb2与Pb,引起短路。本实验考察了注酸后搁置0.5h与搁置5h后才通电化成对电池化成效果及电池性能的影响。


1.5电池性能测试组装2V6Ah试验电池,采用三正四负的结构,按1.1化成制度进行化成。化成后分别测试含量、不同倍率电池的容量、充电接受能力及电池循环寿命损失等。电池编号见表1.表1电池编号Table电池编号化成用琉酸密度/g.cm3注酸后搁置时间/h注:6号电池为槽式化成2实验结果及讨论2.1不同电池所用化成时间用1.1中充电制度进行内化成,电池所用化成时间如下。


从上可看出,正极添加了w为5%Pb02的No.2电池,其化成所用的时间最短;而添加w为30%Pb304的电池所用时间最长。说明加入Pb2可以缩短化成时间,提高化成效率。


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