四堿式硫酸鉛在鉛酸電池中的應用研究.pdf

1、清潔能源、通信技術行業(yè)的迅速進步和發(fā)展，有力地促進了能源儲能的進步，隨之而來的是人們對各種機房、基站建設的要求越來越高，主要表現在對電池一致性、高功率性能、循環(huán)性能、免維護性、高安全性等方面要求的提高。鉛酸蓄電池作為機房、基站主要儲能產品之一，為了適應新的應用環(huán)境，也需要在技術和工藝上有所改進，活性物質的組分和結構是影響電池性能的主要因素之一，因而對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程中的一個中間產物，它的產生和前后轉化過程對最終電池性能有極大的影響；不同生極板生產工藝會直接影響4BS的產生。論文通過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組分，通過在工業(yè)生產條件下制作實驗電池，驗證不同4BS相關應用工藝因素對容量、功率、循環(huán)性能及容量一致性的影響；發(fā)現和膏過程中當PbO與H2SO4比例過大或過小時均會降低活性物質內4BS含量，在5:1~7:1間存在有

3、利于4BS生成的最佳比例；實驗顯示，PbO與H2SO4比例對活性物質內4BS晶體顆粒尺寸無明顯影響，固化溫度高低對活性物質內4BS生成量也無明顯影響，但對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。固化時間對固化過程中4BS生成量和晶體顆粒大小均有一定影響，隨著固化時間增加，4BS含量逐漸增加，晶體尺寸也增大。
　　通常在工業(yè)生產條件下很難控制極板內4BS含量和晶體尺寸的一致性，為了提升產品一致性，論文通過4BS

4、添加劑來進行改善。研究發(fā)現，生極板內4BS含量、組分分布情況以及充電過程環(huán)境溫度、充電電流密度、化成酸密度均會影響化成后PbO2的結構和組分，從而影響最終性能；添加4BS生板化成后，活性物質骨架結構明顯，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構和比表面積，活性物質內最終二者比例對電池初始容量影響較明顯。
　　研究結果表明，合理的4BS生成工藝以及化成工藝能有效提高活性物質的比表面積，從而提升產品的高