儲能用長壽命LL-S閥控式鉛酸蓄電池的開發(fā)
3.1 正極板
為提高正板柵的耐久性能,必須抑制板柵腐蝕和使腐蝕變形減小,板柵合金的選擇不僅是減少腐蝕,還應使腐蝕均一、變形減小,選擇Ca、Sn添加量最佳的配比Pb-Ca-Sn合金。為減少正板柵的腐蝕變形,實施板柵腐蝕變形的模擬試驗后,再決定板柵的設計方案。
實際板柵腐蝕變形多半表現在表層的膨脹,因此為了做接近實況的模擬試驗,從外部為板柵加熱,由熱量傳導到板柵內部的情況構成板柵中的溫度分布,將板柵溫度上升導致的膨脹量,看作是鉛腐蝕的膨脹量,再進行腐蝕變形模擬試驗。解剖時的板柵溫度分布示于圖3。對板柵截面狀況、粗筋和細筋條的變化進行模擬試驗,其結果示于圖4。通過試驗得知板柵重量的增加限定在最小,并且與傳統(tǒng)板柵相比,這種結構設計使板柵的腐蝕變形減小。
傳統(tǒng)3000次循環(huán)的電池與新品電池循環(huán)壽命試驗及板柵腐蝕量進行了對比,其結果示于圖5。新品電池板柵的腐蝕量約是傳統(tǒng)電池的65%,板柵的期待壽命是傳統(tǒng)電池的1.5倍以上,循環(huán)壽命性能實現了4500次。因充電導致的體積變化等,使正極活性物質間的結合力減弱,導電性網格被破壞(活性物質軟化、泥狀化),這些通過提高活性物質密度,促使活性物質粒子間的結合點增強,有效地提高活性物質的牢固性。
為評價活性物質,使用腐蝕變形小的板柵集電體的評價試驗用小型號電池,在板柵上充填高密度的活性物質,進行電池循環(huán)壽命試驗,結果見圖6。圖中確認耐充放電循環(huán)壽命性能在4500次以上。
綜上所述,腐蝕變形小的板柵集電體與高密度的活性物質組合,正極板循環(huán)壽命性能可達4500次以上。
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