测试了不同涂膏量铅碳负极在o.05C、o.5C、l0、2C、3C电流下的比容量,并与普通铅负极进行了比较。三只相同面积负极板为:编号1000,普通板栅9.20g,普通铅负极活性物质质量17.16e;编号100l,普通板栅9.20g,铅碳负极活性物质质量16.14g;编号1002,薄板栅6.65g,铅碳负极活性物质质量8.86g。
不同倍率放电活性物质的比容量,在o.05C放电时,1002活性物质的比容量达到了147mA.h/z。对比1000,1001,同样厚度的Pb—c负极1001、1002,相同活性物质的铅碳负极,薄极板的比容量和活性物质利用率明显提高。由此可见,①碳材料对提高铅蓄电池负极的活性物质利用率作用不大;②与传统铅蓄电池一样,铅碳负极的电极反应主要也是受扩散控制,随着电极厚度减薄,活性物质利用率提高,极板厚度是影响铅碳负极活性物质利用率的主要因素。
总结出碳影响Ph—c电池负极的可能机理有:①碳提高了负极活性物质的导电性;②碳减小极板孔径,限制硫酸铅晶体的长大,碳分布在硫酸铅晶体中就有可能阻碍该晶体的生长,限制硫酸铅的晶体保持大的比表面积有助于后续的充电过程;③有些碳含有可以抑制析氢反应的杂质从而提高充电效率;④碳扮演着电化学渗透泵的作用,能在极板内生成有利于电解液离子迁移的孔道,在高倍率充放电过程中提高酸的扩散速率;⑤高比表面积的碳材料可以发挥电容器的作用,电容器能够提供瞬间的大电流对负极活性物质的电容产生影响;⑥碳与铅之间通过和氧气的竞争反应,减小负极板的硫酸盐化和容量损失;⑦如果加人负极中的碳是石墨那么氢气、硫酸氢根及硫酸可能插入石墨层间;⑧碳表面町能成为硫酸铅额外的成核位置。