從有利于電池低溫放電性能的各個(gè)方面入手,在電池容量、重量等其他性能指標(biāo)滿足要求的同時(shí),盡量提高電池-40℃低溫放電性能,延長(zhǎng)電池使用壽命。本文研究的產(chǎn)品主要用于軍用車輛、極端低溫環(huán)境等領(lǐng)域的閥控式鉛酸蓄電池,采用了發(fā)明專利CN201310160804.3技術(shù),電池在-40℃低溫5小時(shí)率容量達(dá)到常溫容量的50%以上,優(yōu)于30%行業(yè)指標(biāo)要求。
閥控式密封鉛酸蓄電池作為主電源或備用電源廣泛用于潛艇、坦克、計(jì)算機(jī)、通訊、太陽(yáng)能電池等,在一些特殊使用領(lǐng)域或使用地區(qū),對(duì)電池的低溫性能提出了更高的要求。比如低溫容量要求,-40℃低溫5小時(shí)率(終止電壓10.2V)容量不低于常溫容量的30%。而采用普通的鉛膏配方,-40℃低溫容量會(huì)降到常溫的30%左右,這樣產(chǎn)品合格率非常低。其原因有溫度降低時(shí)電解液粘度增加,滲透能力減弱;電池內(nèi)阻增大,內(nèi)部電壓降增大。在這些因素作用下,電池放電容量減少。另外,在低溫環(huán)境條件使用,普通的閥控式鉛酸蓄電池負(fù)極活性物質(zhì)隨溫度下降,充電接受能力迅速降低,會(huì)進(jìn)一步降低電池的放電性能,導(dǎo)致電池的性能滿足不了低溫使用要求。
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在低溫工作條件下,負(fù)極板上的海綿狀鉛極易變成小尺寸的晶粒,容易使小孔被凍結(jié)和堵塞,從而大大降低活性物質(zhì)的利用率。假若在低溫惡劣情況下大電流放電使用,負(fù)極活性物質(zhì)中的小孔將會(huì)被阻塞得更嚴(yán)重,海綿狀鉛可能變?yōu)橹旅艿腜bSO4,使得電池可放出的電量大大降低。對(duì)于正極板來(lái)說(shuō),其溫度系數(shù)為負(fù)值,因而在低溫下具有較高的電極電勢(shì)。從而在低溫情況下正極放電速率遠(yuǎn)大于負(fù)極放電速率。這樣,在負(fù)極生成PbSO4層前,正極PbO2轉(zhuǎn)化為PbSO4的過(guò)程已經(jīng)結(jié)束,所以正極板在低溫下不生成致密的PbSO4晶粒。所以,溫度過(guò)低將會(huì)導(dǎo)致閥控式密封鉛酸蓄電池的容量下降[2]。 |