鉛酸電池循環(huán)壽命分析

 

1．2．1正極活性物質(zhì)

 

正極活性物質(zhì)為二氧化鉛。Pb02的晶型有d--Pb02和0--Pb02。在硫酸溶液中，

 

Pb02電極反應(yīng)為：

 

PbOa+HS04“+3H++2e=PbS04+2H20

 

試驗(yàn)表明，B—Pb02的放電容量總是大于a--Pb02的放電容量。這是由于B—Pb02的真實(shí)比表面積比Q--Pb02大，直接影響硫酸鉛在其表面的生長(zhǎng)和擴(kuò)散，從而影響活性物質(zhì)的利用率。在充放電過(guò)程中，n--Pb02和B—Pb02互相轉(zhuǎn)化，主要是a--Pb02轉(zhuǎn)化為13--Pb02。正極的充放電反應(yīng)機(jī)理，可以分為溶解沉積機(jī)理和固態(tài)機(jī)理。

 

為了提高正極的活性物質(zhì)利用率，使用各種添加劑，包括導(dǎo)電性添加劑、無(wú)機(jī)類添加劑如鉍、硫酸鈣、硫酸鋁、沸石等及有機(jī)和高分子添加劑同。韋國(guó)林通過(guò)研究認(rèn)為～種BD添加劑可以大大提高蓄電池容量。顯著提高活性物質(zhì)利用率，能形成具有更多孔隙的微觀結(jié)構(gòu)，從而起到改善傳質(zhì)過(guò)程的作用，明顯提高正極的充放電性能。BD和PⅡ砸聯(lián)合作用可以顯著地提高電池容量以及正極活性物質(zhì)利用率。

 

Ramanthanll41研究表明，硫酸鈣添加到正極活性物質(zhì)中，在高放電率和低溫條件下，改善了電池性能。向正極活性物質(zhì)中加入RS03H，改善了正極微孔內(nèi)H+的擴(kuò)散條件，大幅度提高了正極放電容量和正極活性物質(zhì)利用率115】。D．Pavlov和N．CopkOV將Pb，04和鉛粉混合，采用高溫固化得到4PbO·PbS04膏化成后作為正極板，則電池的循環(huán)壽命提高30％，因?yàn)榛钚晕镔|(zhì)中a。Pb02的含量顯著增加I“。文獻(xiàn)1171介紹了一種高性能正極板，在普通鉛膏成分中加入了過(guò)硫酸鹽，活性物質(zhì)具有高的孔率和比表面積，放電功率至少1W／cm2。活性物質(zhì)孔率為55％，比表面積至少為4m2／g。文獻(xiàn)【181提出在鉛膏中添加PbF2，并添加氟樹脂乳膠做粘合劑，不需要固化，有利于蓄電池的大功率輸出。還有人提出在活性物質(zhì)中添加碳素的同時(shí)使用丙烯基和丙烯基苯乙烯，主要是有利于網(wǎng)絡(luò)的形成，增加孔率。