论文部分内容阅读
近年来,随着通信技术、风光储能技术、电动助力车市场的发展,阀控密封式铅酸蓄电池(简称VRLA)的应用领域在迅速扩大,在增加VRLA电池市场份额的同时,对VRLA电池循环性能提出了更高的要求。在这些工况下,VRLA电池暴露出了循环寿命短和可靠性差的问题,限制了其更广泛的应用根据分析,VRLA电池的循环失效模式主要为正极铅膏的软化脱落,为改善VRLA电池正极铅膏软化脱落现象,提高VRLA电池的循环性能,本课题将VRLA电池循环性能研究做为研究方向,通过引入合适的正极添加剂来改善VRLA电池的正极铅膏软化脱落现象,提高VRLA电池的循环性能。本课题通过研究正极添加剂对铅膏比表面积、物质组成、微观形貌、电池100%DOD循环寿命的影响,确定添加剂Sn SO4、Sb2O3、4BS晶种能显著提升电池的循环性能,以铅粉的质量为基准,Sn SO4添加量0.10%为宜,Sb2O3添加量0.05%为宜,4BS晶种添加量1.00%为宜。以添加剂Sn SO4、Sb2O3、4BS晶种组成复合添加剂后,由于添加剂的协同作用,电池循环性能相比单一添加剂有显著提升,宜采用的复合添加剂配方为Sn SO4+Sb2O3或Sn SO4+Sb2O3+4BS,电池按照C10容量100%DOD循环450次后,有效容量为额定C10容量的105%左右,与空白电池对比,循环性能提升125%左右。从添加剂对铅膏性能影响的分析表明,添加剂能够提高正极生铅膏的比表面积,提高正极生铅膏中的3BS晶体含量,提高正极熟铅膏中的α-Pb O2晶体含量,从而有效提高电池的循环寿命。引入复合添加剂的电池循环失效后,根据电极电位分析,负极为电池容量的控制电极,解剖后发现负极发生了明显的硫酸盐化现象。测试数据表明,负极铅膏中的Pb SO4含量约14%~20%,同时经过XRD测试分析发现,负极铅膏中含有大量的Pb SO4晶体。说明引入复合添加剂后,电池的循环失效模式为负极硫酸盐化。