基于超细玻璃纤维隔板对铅酸蓄电池性能的影响

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1、工程硕士学位论文超细玻璃纤维隔板对铅酸蓄电池性能的影响THEEFFECTOFAGMSEPARATORONVRLABATTERY’SCHARACTERISTICS马兰芳哈尔滨工业大学2009年10月国内图书分类号：TM912.1学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工程硕士学位论文超细玻璃纤维隔板对铅酸蓄电池性能的影响硕士研究生：马兰芳导师：赵力副教授申请学位：工程硕士学科、专业：化学工程所在单位：哈尔滨光宇蓄电池股份有限公司答辩日期：2009年10月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TM912.1

2、U.D.C.:621.3DissertationfortheMasteralDegreeinEngineeringTHEEFFECTOFAGMSEPARATORONVRLABATTERY’SCHARACTERISTICSCandidate:MaLanfangSupervisor:AssociateProf.ZhaoLiAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:ChemicalEngineeringAffiliation:CoslightStorageBatteryCo.,Lt

3、dDateofDefence:October,2009Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要铅酸蓄电池的隔板是影响其性能的重要因素之一，素有“第三电极”之称，因此本文首先对公司自制AGM隔板进行物理化学方面的性能分析，研究不同压力下隔板的各项性能变化，然后用该隔板分别按不同方案制作出两组样品电池，分别用不同的充放电方法，在高温环境中研究电池的性能，尤其是隔板压缩比和粗细纤维比对电池寿命的影响。不同压力下隔板的性能研究表明：压缩到相同

4、厚度的隔板，灌酸后湿态比干态压强要降低20kPa左右；湿态下隔板回弹率随压力增加而下降，粗纤维比例高的隔板回弹率下降大；加压反复次数增多隔板回弹力变弱，且回弹率随压力增大而减小；随着隔板所受压强不断增大，隔板孔率及最大孔径均变小，吸液量降低，每增加10kPa孔率下降约2%。隔板电阻随压力增加而降低，但变化率逐渐减小，吸液量较低的隔板，电池失水时隔板的电阻增加较大。饱和吸酸时失水10%隔板电阻仅增加5%；吸酸量70%时，失水10%隔板电阻增大了60%。隔板压缩比对电池综合性能影响的研究表明：压缩比大的电池初期开路电压较低，进入稳态开路电压的时

5、间也较短，但总体影响较小；低倍率放电时压缩比对电池容量基本没有影响，而高倍率大电流放电时，压缩比越大放电时间越短。此外压缩比对电池容量保存率、电池密封反应效率和防酸雾性能影响都较小，当隔板压缩比在15%以上密封反应效率就可以达到100%。在压缩比对铅酸蓄电池寿命影响的研究中，分别按美国GNB公司标准、TB/T3061-2002铁道部标准及企业标准Q/HGY02-2005提供的循环试验方法进行的实验研究结果表明：隔板压缩比增大，电池循环寿命和浮充寿命增加；蓄电池失水量、内阻的变化幅度均随压缩比增大而减小；压缩比小的电池放出容量下降快，当压缩比

6、大于15%以后时差别则不明显；充入电量与放出电量的表现规律一样；在相同循环次数时，恒压充电末期电流随压缩比的增大而减小。隔板粗细纤维比对铅酸蓄电池综合性能研究表明：隔板粗细纤维比对电池容量保存率、密封反应效率和防酸雾性能影响很小；细纤维比例大的电池初期开路电压较低，进入稳态开路电压时间较短；低倍率放电时隔板粗细纤维比对电池容量基本没有影响，高倍率放电时细纤维比例大放电时间长；提高隔板中细纤维的比例还可以有效延长电池的循环寿命和浮充寿命。可见高功率电池应适当提高隔板中细纤维的比例。关键词：VRLA蓄电池；AGM隔板；压缩比；粗细纤维比；电池性

7、能-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractAGMseparatorofVRLAbatteryisoneofthemainfactorsaffectingbatterycharacteristics,whichisknownas“thirdelectrode".Sofirst,thisarticleanalysesthephysicalandchemicalcharacteristicsoftheAGMseparatormadeinourownfactory,characteristicsoftheAGMseparatorarer

8、esearchedunderdifferentpressures.Then,twosetsofsamplebatteryareproducedusingtheseparatorb