鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2018年12月08日
電池性能取決于板柵材料!鋰電池短期內取代鉛酸電池幾乎不可能!
電池制造業在我國既是傳統產業,又是新能源產業的重要組成部分,是電動車的動力源。電池按電極材料和工作原理的不同,主要分為鉛酸電池、鋰電池、鎳氫電池、鎳鎘電池等四大類。其中,鉛酸電池具有性價比高、容量大、功率高、壽命長、安全可靠等優點,是目前世界上產量最大、用途最廣的一種電池,而鋰電池憑借能量密度高的優勢逐步占據一定的市場份額。
鉛酸電池由正極板、負極板、隔板、電解液、塑料槽等組成。正極活性物質為二氧化鉛(PbO2),負極活性物質是鉛(Pb),電解液是稀硫酸,正負極之間由隔板隔開,電解液中的離子可以通過隔板中的微孔,電極上的電子不能通過隔板。電池放電后,正極板的活性物質二氧化鉛(PbO2)轉化成硫酸鉛(PbSO4)附著在正極板上,負極活性物質鉛(Pb)也轉化成硫酸鉛(PbSO4)附著在負極上,電解液中的硫酸擴散到極板中去,電解液的濃度降低。電池在充電時,發生相反的反應。通過充電、放電反應,電池可以反復使用,直到儲存的容量達不到電器的要求時,壽命終止。
作為傳導電流和支撐活性物質的板柵,是電池中最重要的部件,自從鉛酸電池問世以來,經歷了許多技術上的改進。下面我們一起來普及一下知識——
1、傳統的鉛酸電池采用鉛銻合金制成正極板柵。鉛銻合金抗拉強度、延展性、硬度及晶粒細化作用明顯優于純鉛極板、板柵在制造中不易變形;其熔點和收縮率低于純鉛,具有優良的鑄造性能;鉛銻合金比純鉛具有更低的熱膨脹系數,在充電循環使用期間,板柵不易變形。最重要的是鉛銻合金能有效改善板柵與活性物質之間的粘附性,增強了板柵與活性物質之間的“裹附力”,有利于鉛電池循環充放壽命,同時銻是二氧化鉛成核的催化劑,阻止了活性物質晶粒的長大,使活性物質不易脫落,提高了電池的容量和壽命。
2、免維護電池最普遍使用的板柵材料是鉛鈣合金。鉛鈣合金為沉淀硬化型,為了提高鉛鈣合金的鑄造性能,并改善電池的深放循環能力,可采用加錫、鋁的Pb-Ca-Sn-Al合金。了提高合金的耐蠕變能力,改善電池的深放電循環充放性能,人們又研究了加了銀的Pb-Ca-Sn-Ag合金,再后來加入了鎘元素,鎘環保問題目前已經被禁止添加。
從長遠的觀點看,板柵材料的發展有3個方向:①快速冷卻合金;②輕型板柵,③雙極性板柵。板柵材料也決定了電池的價格和性能,而鉛酸電池也將會在很長時間內成為電動車行業主流配置。
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