蓄电池的衰减知识分享.doc

《蓄电池的衰减知识分享.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、蓄电池的衰减精品文档目前，电动自行车和电动摩托车所用的电池，最主要产品有2种：12V-10Ah、12V-20Ah。电动车用蓄电池极板并非普通密封电池所用的极板所能胜任，而是要求采用特殊的配方，特别的极板制造工艺，并经200次以上的100%DOS放电证明性能高、寿命持久的极板方适宜来制造电动车蓄电池。市场上电动车的铅酸电池普遍出现容量早衰和循环寿命短的问题。早衰主要表现为在每次的充放电循环后，容量均有明显的下降趋势，轻者每循环一次容量下降达1%，严重的可达5%。电池在使用中有阻挡层形成、钝化、硫酸盐化、充电接受率差，这几种

2、中的一种或其中的多种共同作用，都会导致酸电池早衰的，是电动车电池早衰循环寿命短主要原因。一、早衰的一些原因1、阻挡层的形成电池长期工作在深循环充放电环境中，如果板栅合金与活性物质的结合做得不够好，每次循环活性物质的膨胀收缩后，会使板栅与活性物质的结合面在浮充电的时候形成一种腐蚀层，这种腐蚀层随着使用合金成分的不同，形成的可以是导体或不良导体。如果是不良导体的话，就会使蓄电池的充放电性能快速恶化，产生容量早衰。对于导电良好的腐蚀层，由于板栅、活性物质结合得不够好，也会在每次放电时腐蚀层面产生PbSO4在充电时氧化为PbO2

3、，多次循环后使这个结合面的结合力降低，硫酸盐化层越来越厚，最终使蓄电池的充放电性能恶化，产生容量早衰。为了抑制阻挡层的产生，大多生产厂板栅合金采用含Sb1~1.5%含Cd1.5~2.0%%的收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档Pb-Sb-Cd合金制造正板栅，但金属镉是对人体危害极大的金属，而且合金中含有Sb对电池的保水能力和自放电也有不良影响。我们采用无镉Pb-Ca-Sn-Al合金用于正板栅，通过产生合金腐蚀层，在生产极板的时候控制好铅膏的视密度、滚板压力、固化温度、化成电流，增加极板中的α-PbO2含量。采取紧

4、装配工艺，电解液中添加能在板栅和活性物质之间产生良好导体的盐类。2、钝化钝化在正极上主要表现为，深放电后的浮充电压过低或过充电大于120%多次循环后会使阻挡层的厚度增加，使阻挡层的电阻增加，最终出现恒压充电电流小，恒流充电端电压上升快，正常情况下不能完全充电。放电时端电压下降快，使放电容量远低于设计容量值，出现容量早衰。钝化主要出现在负极上，负极板在放电时进行的是阳极溶解过程，在放电氧化过程中铅表面Pb2+离子以溶解扩散方式进入溶液与HSO4-离子反应，在电极表面溶液中形成一定饱和度的PbSO4，当PbSO4的饱和度超过

5、一定溶度积时，就会在极板表面的扩散层内沉淀出PbSO4结晶。特别是在低温的时候，酸液的活度和硫酸铅溶解度均降低，这样就提高了放电时电极表面溶液中的PbSO4过饱和度，使极板表面扩散层过快地沉淀出PbSO4结晶，降低了反应表面积，缩短了放电时间，出现容量早衰。出现钝化与电池内酸液的浓度有关，提高酸液浓度的同时也使正、负极板更容易产生钝化。避免负极的钝化，需要适当降低酸液密度，提高硫酸钡的含量、添加适量的木素等添加剂。正极板控制好充电工艺，可有效地降低或避免出现钝化。3、硫酸盐化收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档电

6、动车电池在使用中，出现过放电或放电后充电不及时，就会使硫酸铅生成重结晶，重结晶后的硫酸铅致密、粗大，如果不过充电则较难完全还原。这种未完全还原的硫酸铅结晶会使放电容量下降，使蓄电池更容易过放电，从而产生更多更致密、更粗大的重结晶，如此循环就会使蓄电池的充放电性能恶化，产生早衰。硫酸铅的形成是由细小的硫酸铅溶解后，再在更大的硫酸铅表面沉淀析出、生长成难溶的粗大硫酸铅结晶，可以通过添加硫酸盐配位掺杂剂，形成配位化合物，由于硫酸盐配位掺杂剂形成的化合物在酸性介质中是不稳定的，不导电的硫酸盐化层，它将逐步溶解返回到溶液中，可减少

7、或避免硫酸盐化产生。如在电解液中加入硫酸钠、硫酸钾、硫酸镍、硫酸亚锡等硫酸盐配位掺杂剂，这些可与很多金属离子，包括硫酸盐形成配位化合物，可避免过放电短时搁置产生的硫酸铅硫酸盐化。4、充电接受率差因充电接受能力差，引起的少充电量、造成的电池容量衰减的，对电池容量早衰有着较普遍的影响。造成充电接受能力差的因素：（1）а-PbO2/β-PbO2比值а-PbO2的载流子密度比β-PbO2的高，但β-PbO2的淌度比а-PbO2高约1.5个数量级。а-PbO2的比表面积0.1m2/g比β-PbO2的比表面积1.26m2/g低10倍

8、以上。由于β-PbO2的高淌度、高比表面积，所以任何电流密度下β-PbO2都比а-PbO2有着较小的电流密度，从而各种极化均更小，这种特性利于高充电接受率和高倍率放电。（2）氢、氧的过电位与电池酸液的浓度收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档由于正极在析氧以前有很高的充电转化效率，从正极析氧到负极析出氢之前也有