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铅酸蓄电池正极添加剂的研究

摘要:

 本文简要回顾了铅酸蓄电池极板正极活物质添加剂的发展历程,分析了正极添

加添加剂的难度,对所试验的添加剂及试验方法做了较详尽的说明,对关键添加剂的作用
机理予以分析,并给出了实验数据和循环测试结果,在电池初容量、化成难易程度、循环寿
命等方面都做了分析。

 
关键词:添加剂

 活物质 极板 电池 蓄电池

Abstract: This text has reviewed the development course of the anodal additive of plate of 

lead-acid battery, have made exhaustive explanation to the additive and test method, Analyze the 
function mechanism of the key additive, and provide the experimental data and circulation test 
result, In battery initial capacity, formation complexity,circulation life-span,etc. respect make 
analysis.

Key words: battery additive;active material;plate;battery;storage battery
 
前言

 生产实践中发现,铅酸蓄电池的正极板存在着如下四个问题,一、正极板活物质利

用率较低,对于启动型电池等薄极板利用率在

40-50%左右,而对于动力型的厚极板而言,

正极活物质利用率常常在

30-40%;二、生极板化成难度大,特别是厚极板,化成效率低,

常常需要

10-12 倍的理论电量才能化成好,内化成需要的电量更高;三、化成好的极板初容

量低,往往需要较多次数的充放电激活,才能达到较好的容量;四、极板的循环寿命短,和
负极板相比,正极板的寿命仅是负极板寿命的一半不到。这些都是影响铅酸蓄电池发展的重
要因素,解决这些问题的一个主要途径是在正极活性物质中添加添加剂。

我们在对正极活物质添加剂研究中做了些工作,并取得了较好的进展,写出来,在此

与大家分享。

概述

 回顾铅酸蓄电池极板正极活物质添加剂的发展过程,发展速度较慢,究其原因主

要是正极添加剂选材较难,因为正极的高电位及氧化性,添加剂必须抗氧化,另外添加剂
的加入对电池寿命影响较大。早年正极活物质的成分其实很简单,就是铅粉、硫酸、水、短纤
维这几样。铅膏的生产(和膏)方法也较单一,就是低温、低酸密度和膏。

随着技术的发展和对电池使用性能要求的提高,简单的极板正极添加剂已不能满足人

们对电池性能的要求。因此各种正极板活物质添加剂应运而生,归纳起来可以按不同类别划
分,按是否导电可以分为:导电型添加剂(如碳类、铅酸钡、导电聚合物【

1】)和不导电型添

加剂(如中空玻璃球、硅的氧化物等);按结晶状态分可以分为成核添加剂与非成核添加剂;
当然还有增加活物质比表面积的填充剂、起膨胀作用的膨胀剂(如石墨)等。

正极板活物质加入添加剂后,可以降低化成难度、增加电池不同放电率下的容量、增加

电池的循环寿命。然而,添加剂的加入往往不能同时满足多方面的性能提高,其原因有二,
一、一种添加剂的作用不可能有多种功能,多种添加剂的添加有时会发生性质上的冲突;二、
电池的某些性能指标往往互相制约。我们从上世纪九十年代起就开始正极添加剂的研究,积
累了一些经验,从

2005 年开始试图研究一个较好的正极活物质复合添加剂配方,尽量能使

电池整体性能(多项指标)都有较好的提高,经过数十次配方改进、多次电性能检测验证,
现在终于有了结果。介绍如下:

一、

             试验产品参数及试验方法说明

因早期做的配方研究较多,所作的产品品种、规格也较多,为便于说明,选工艺、配方

成熟的予以介绍。