TM-450閥控式密封鉛酸蓄電池設(shè)計及板柵合金研究.pdf

1、本論文設(shè)計了TM-450型號的鐵路客車用閥控鉛酸蓄電池,并對其板柵合金鉛鈣錫鋁鉍進行了初步研究。本論文以鐵路客車供電為背景,設(shè)計了一種連續(xù)不間斷供電電源。
　　首先綜述了蓄電池的分類,接著介紹閥控式密封鉛酸蓄電池技術(shù)發(fā)展概況及板柵合金的研究進展。簡述了鉛酸蓄電池的結(jié)構(gòu)。重點闡述了鉛酸蓄電池的化學(xué)原理和板柵腐蝕原理,包括正、負電極反應(yīng)、氧循環(huán)原理、析氫、析氧反應(yīng)。
　　結(jié)合TM-450鐵路客車蓄電池國家標(biāo)準和某公司設(shè)計要求,對

2、電池容量、板柵、隔板、電解液、電池槽、鉛膏、安全閥、端子、極柱等構(gòu)件進行了仿真設(shè)計,采用了高品質(zhì)原材料,先進工藝配方,使其達到國家質(zhì)量標(biāo)準和某公司企業(yè)標(biāo)準.
　　用線性掃描法、循環(huán)伏安法、交流阻抗法、陽極極化、陰極極化等常用的電化學(xué)分析法,及硬度測試法研究了鉛鈣錫鋁鉍合金。最后得出以下結(jié)論。
　　1.隨著含鈣量的增加,腐蝕速率加快。因此,應(yīng)把合金的鈣含量控制在低含量范圍(≤0.1％)。
　　2.隨著錫含量增加,合金析氧

3、、析氫電位增加,電池免維護性能提高;但當(dāng)錫含量大于2.0%后,隨錫含量的增加,對電極的析氧電壓的影響不大,同時,合金的極化電位增加,這可能會在電池充放電過程中導(dǎo)致鈍化現(xiàn)象,從而引起電池失效;鉛鈣合金中加入過高錫,合金析氫過電位會略降,電池的免維護性能略劣;
　　3.隨錫含量的增加,合金的硬度先增加后減小,當(dāng)錫含量為1.2%時鉛鈣錫鋁合金的硬度最大。
　　4.隨著r值(錫鈣比值)的增加,在成膜時生成更少量的Pb(Ⅱ),對鈍化膜

4、的生長抑制作用明顯,陽極膜的阻抗也逐漸增大。但當(dāng)r值不斷升高,合金對鈍化膜的抑制效果并沒有很顯著提高,阻抗也趨于穩(wěn)定。當(dāng)r大概達到15時,合金對鈍化膜的影響趨于穩(wěn)定,由此可推出適宜的r值的范圍是:15≥r≥9。配制合金時,可先確定鈣含量,然后選擇一個適當(dāng)?shù)膔值,即可算出合金需要錫的含量。
　　5.隨鉍含量的增加,硬度略有增加,但增加的幅度不是十分明顯。隨時間的增加合金的硬度也略有增加,但增加的幅度不明顯。
　　6.隨鉍含量的