四堿式硫酸鉛在鉛酸電池中的應(yīng)用研究.pdf

1、清潔能源、通信技術(shù)行業(yè)的迅速進(jìn)步和發(fā)展，有力地促進(jìn)了能源儲(chǔ)能的進(jìn)步，隨之而來(lái)的是人們對(duì)各種機(jī)房、基站建設(shè)的要求越來(lái)越高，主要表現(xiàn)在對(duì)電池一致性、高功率性能、循環(huán)性能、免維護(hù)性、高安全性等方面要求的提高。鉛酸蓄電池作為機(jī)房、基站主要儲(chǔ)能產(chǎn)品之一，為了適應(yīng)新的應(yīng)用環(huán)境，也需要在技術(shù)和工藝上有所改進(jìn)，活性物質(zhì)的組分和結(jié)構(gòu)是影響電池性能的主要因素之一，因而對(duì)這方面的研究顯得十分必要。
　　四堿式硫酸鉛（4BS，4PbO·PbSO4）是鉛酸

2、蓄電池正極板在制造過(guò)程中的一個(gè)中間產(chǎn)物，它的產(chǎn)生和前后轉(zhuǎn)化過(guò)程對(duì)最終電池性能有極大的影響；不同生極板生產(chǎn)工藝會(huì)直接影響4BS的產(chǎn)生。論文通過(guò)XRD(X-ray分析)和SEM(掃描電子顯微鏡)等手段研究了正極板的微觀形貌和物質(zhì)組分，通過(guò)在工業(yè)生產(chǎn)條件下制作實(shí)驗(yàn)電池，驗(yàn)證不同4BS相關(guān)應(yīng)用工藝因素對(duì)容量、功率、循環(huán)性能及容量一致性的影響；發(fā)現(xiàn)和膏過(guò)程中當(dāng)PbO與H2SO4比例過(guò)大或過(guò)小時(shí)均會(huì)降低活性物質(zhì)內(nèi)4BS含量，在5:1~7:1間存在有

3、利于4BS生成的最佳比例；實(shí)驗(yàn)顯示，PbO與H2SO4比例對(duì)活性物質(zhì)內(nèi)4BS晶體顆粒尺寸無(wú)明顯影響，固化溫度高低對(duì)活性物質(zhì)內(nèi)4BS生成量也無(wú)明顯影響，但對(duì)晶體顆粒尺寸影響較大，隨著固化溫度升高4BS晶體顆粒逐漸減小。固化時(shí)間對(duì)固化過(guò)程中4BS生成量和晶體顆粒大小均有一定影響，隨著固化時(shí)間增加，4BS含量逐漸增加，晶體尺寸也增大。
　　通常在工業(yè)生產(chǎn)條件下很難控制極板內(nèi)4BS含量和晶體尺寸的一致性，為了提升產(chǎn)品一致性，論文通過(guò)4BS

4、添加劑來(lái)進(jìn)行改善。研究發(fā)現(xiàn)，生極板內(nèi)4BS含量、組分分布情況以及充電過(guò)程環(huán)境溫度、充電電流密度、化成酸密度均會(huì)影響化成后PbO2的結(jié)構(gòu)和組分，從而影響最終性能；添加4BS生板化成后，活性物質(zhì)骨架結(jié)構(gòu)明顯，能明顯提升電池循環(huán)性能，α-PbO2/β-PbO2由于具有不同的晶型結(jié)構(gòu)和比表面積，活性物質(zhì)內(nèi)最終二者比例對(duì)電池初始容量影響較明顯。
　　研究結(jié)果表明，合理的4BS生成工藝以及化成工藝能有效提高活性物質(zhì)的比表面積，從而提升產(chǎn)品的高