探析动力型阀控铅酸蓄电池板栅合金性能的研究

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1、国内图书分类号:TM912.1国际图书分类号:621.355工程硕士学位论文动力型阀控铅酸蓄电池板栅合金性能的研究硕士研究生：张绍辉导师：王殿龙教授副导师：褚德威教授申请学位：工程硕士学科、专业：化学工程所在单位：江苏双登集团有限责任公司答辩日期：2007年1月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex：TM912.1U.D.C.:621.355DissertationfortheMasterDegreeofEngineeringSTUDYONTHEGRIDALLOYPERFORMANCEOFPOWERVALVE-REGULATEDLEAD-ACIDBATTER

2、YCandidate：ShaohuiZhangSupervisor：Prof.DianlongWangAssociateSuperviso:Prof.DeweiChuAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：ChemistryofEngineeringAffiliation：JiangsuShuangdengGroupCo.,LtdDateofDefence：January,2007Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程

3、硕士学位论文摘要近年来，随着能源与环保问题的不断出现，电动车辆进入了一个前所未有的发展高潮期。电动车辆的发展，要求提供具有高能量密度、长循环寿命及低自放电的免维护电池，众所周知，影响铅蓄电池在电动车领域应用的主要因素之一就是早期容量衰减现象和充电不足造成的硫酸盐化等，而这两者都与板栅合金有关。为了适应电动车辆发展的需要及提高板栅的耐腐蚀性能，本文对阀控铅酸蓄电池板栅合金进行了研究。论文综述了阀控铅酸蓄电池板栅合金的发展历史与研究现状，比较系统地研究了不同板栅合金的耐腐蚀性、析气性能、表面腐蚀层阻抗等电化学性能，采用了三电极体系，通过电化学综合测试仪，对合金材料的耐腐蚀性能进行了

4、研究；用循环伏安法对电极反应进行研究；采用电化学阻抗法对板栅合金的电化学阻抗谱进行研究；通过扫描电镜，对不同合金板栅微观表面进行观察和对比；并选择合适含量的合金材料制成了电动车电池，验证了铈的添加对电池初期容量、大电流放电性能、循环寿命等性能的影响。研究结果表明，在铅钙合金中添加稀土铈元素，提高铈的含量能使合金的恒电位腐蚀速度降低一半，析氢电位提高200mV。加铈合金的耐腐蚀性能和抑制析氢的性能增强。通过扫描电镜对板栅的微观结构观察，可以得出在板栅合金中提高铈的含量能增强合金的耐蚀性。与铅钙合金电极相比添加了铈的铅钙合金电极极化电阻提高了一倍，说明合金的耐腐蚀性提高。稀土铈能够

5、改善钝化层的导电性，减小合金的极化电阻。交流阻抗测试数据也表明稀土铈能够改善钝化层的导电性。通过以上电化学性能测试表明，添加稀土铈的铅钙合金是铅酸蓄电池理想的板栅合金材料之一。选取适合的合金配比制成电动车电池测试后发现，在板栅合金中添加了稀土铈对电池初期容量、密封反应效率、容量保存率没有太大影响，但铈的添加使电池大电流放电性能大大提高，并使铅酸蓄电池100%放电深度循环寿命提高到300多次，目前该项研究成果已投入小批量生产，产生了较好的经济和社会效益。关键词：阀控密封铅酸蓄电池；板栅合金；电化学性能；电化学阻抗谱-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractOnaccou

6、ntofenergysourcesandtheproblemofenvironmentocccurfrequentlyatpresent.Electricvehiclesgrowapace.Developmentofelectricvehiclesrequirehigh-energyandlong-cyclelifebattery.Itisknowntoallthat,thefactoroflowenergydensityandPLCrestricttheapplicationofVRLAbatteryinelectricvehiclefield.however,andboth

7、ofthemisconnectedwithcorrosionofslablattice.SotheresearchofgridalloyforVRLAbatteryisnecessary.ThedevelopmenthistoryandpresentresearchesofgridalloyforVRLAbatterywerereviewedinthispaper.Theelectrochemicalperformancesofdifferentalloys,includingtheperf