12V Pb-C超級電池制備工藝及循環(huán)壽命研究.pdf

1、超級鉛酸電池是用超級電容器材料與電池材料制造的復合儲能裝置，超級電容器材料在高倍率充放電時起著電荷緩沖器的作用。因此，相比常規(guī)鉛酸電池，具有高比功率、長壽命的優(yōu)點，特別適合用于電動汽車在加速與剎車時電荷快速分離與中和的情況。
　　本文基于超級電池雙性負極板的新概念，研究了不同石墨、乙炔黑和抑制析氫劑，以及不同內(nèi)并結構和和膏工藝對超級電池電化學性能和循環(huán)壽命的影響，并和常規(guī)鉛酸電池進行了對比。
　　首先，采用鈦板為集流體研究了

2、不同石墨和抑制析氫劑對碳負極的電化學性能和循環(huán)壽命的影響。通過循環(huán)伏安、計時電流和恒流充放電測試，表明加入乙炔黑10 mass％，球形石墨5 mass%，抑制析氫劑加入1.5 mass%氧化鎵和1.5 mass%硬脂酸鋇制備的PbO2/C非對稱電容器負極材料的放電比容量約為110 mAh·g-1，電容器的等效串聯(lián)內(nèi)阻為4.5Ω·cm2。用鉛板柵制備的PbO2/C非對稱電容器負極材料的放電比容量約為142mAh·g-1，循環(huán)350次后，比

3、容量仍有98 mAh·g-1。
　　然后探討了不同鉛碳電極面積比和不同鉛碳電極排布結構對內(nèi)并超級電池性能的影響，得知鉛碳電極面積比為3:1的內(nèi)并負極板組裝的單體電池電動車微混工作模式循環(huán)壽命達2230次。不同數(shù)目鉛碳電極按Pb:C=4:4的負極排布結構組裝的單體電池循環(huán)次數(shù)可達2101次。
　　隨后裝配12V/10Ah鉛碳內(nèi)混電池，研究了不同石墨材料和不同和膏工藝對內(nèi)混鉛碳負極板性能的影響，確定加入球形石墨的電池有較好的放電

4、容量和循環(huán)壽命，驗證了鈦板集流體的實驗結果。不同和膏工藝實驗表明，濕混和膏制備的電池電動車中混工作模式循環(huán)壽命可達6972次，明顯高于干混和膏電池的2437次。SEM、XRD和電化學阻抗譜分析表明，濕混和膏制備負極板顆粒更小，海綿鉛結晶好，并且具有較小的傳荷電阻。
　　最后進行了12V/10Ah鉛碳電池和常規(guī)鉛酸電池的循環(huán)壽命對比，發(fā)現(xiàn)在電動車中混工作模式下放電時，超級電池的放電電壓下降緩慢，循環(huán)壽命達11947次，為常規(guī)鉛酸電池