鋅銀電池性能下降的主要因素有哪些?
鋅銀電池具有比功率大、比能量高、放電電壓平穩(wěn)、技術(shù)成熟、可靠性高和安全性好的優(yōu)點(diǎn)J。從目前生產(chǎn)和使用的情況來看,長期干態(tài)貯存帶來的主要影響是降低了電池的電性能,包括工作電壓偏低及放電容量減小。
通過分析有關(guān)鋅銀電池干態(tài)貯存壽命的報(bào)道,總結(jié)出影響鋅銀電池干態(tài)貯存壽命的因素主要有:化成后極片的清洗、極片的烘干、電池組干態(tài)貯存環(huán)境溫度、極片容量設(shè)計(jì)的裕度、電池組干態(tài)貯存環(huán)境濕度及正極片中銀網(wǎng)骨架的腐蝕等。
相關(guān)研究報(bào)道的結(jié)果均顯示:正極中的氧化銀(AgO)緩慢分解是電池性能下降的主要原因,影響AgO分解速率的主要因素是貯存的環(huán)境溫度。
本文作者通過實(shí)驗(yàn),分析、介紹極片清洗、化成干燥、干態(tài)貯存環(huán)境溫度和設(shè)計(jì)容量裕度等因素對(duì)鋅銀電池干態(tài)貯存性能的影響,總結(jié)研制具備長期干態(tài)貯存壽命鋅銀電池需考慮的因素。
1極片清洗
鋅銀電池使用的化成液為KOH溶液。如果極片中殘留有KOH,負(fù)極中的活性鋅粉在長期擱置過程中,可能與KOH發(fā)生反應(yīng),最終降低極片的容量,影響電池組的干態(tài)貯存壽命和使用可靠性。極片在化成結(jié)束后,需進(jìn)行徹底的清洗,才有利于提高鋅銀電池的干態(tài)貯存性能。
為了考核現(xiàn)有清洗工藝能否滿足鋅銀電池組的干態(tài)貯存要求,稱取自制的25Ah鋅銀電池電極中的正、負(fù)極活性材料各5g,正極材料為銀的氧化物,主要成分為過氧化銀(Ago)和氧化銀(Ag20),負(fù)極材料主要為zn粉。正負(fù)極材料粉碎后,分別浸泡在50IIll去離子水中,攪拌后,靜置2h,在室溫下用$470型pH計(jì)(瑞士產(chǎn))測量溶液的pH值。
2化成干燥
極片干燥得不夠充分,會(huì)降低其吸收電解液的能力,同時(shí),會(huì)在長期擱置過程中,引起電極材料的緩慢腐蝕,最終導(dǎo)致電池失效J,嚴(yán)重影響鋅銀電池的干態(tài)貯存性能和使用可靠性。
目前,鋅銀電池正極片的干燥工藝是:將清洗好的正極片置于恒溫箱中,于50℃鼓風(fēng)干燥,干燥約10h后,取2片正極片進(jìn)行稱重,隨后每隔1h對(duì)這2片正極片進(jìn)行稱重,直至前后兩次稱得的質(zhì)量不再變化為止。
3干態(tài)貯存環(huán)境溫度
鋅銀電池正、負(fù)極活性材料的含量及活性的降低,都可以導(dǎo)致電池容量的減小。鋅銀電池正極活性材料Ago在熱力學(xué)上不穩(wěn)定,長期干態(tài)擱置期間會(huì)發(fā)生式(1)所示的分解衰變,降低電池的容量。4AgO一2Ag20+02t(1)
對(duì)于鋅銀電池負(fù)極活性材料金屬zn來說,長時(shí)間的擱置容易被正極分解產(chǎn)生的氧氣氧化;氧氣的消耗進(jìn)一步增加了正極AsO的分解速率。
3干態(tài)貯存環(huán)境溫度
鋅銀電池正、負(fù)極活性材料的含量及活性的降低,都可以導(dǎo)致電池容量的減小。鋅銀電池正極活性材料Ago在熱力學(xué)上不穩(wěn)定,長期干態(tài)擱置期間會(huì)發(fā)生式(1)所示的分解衰變,降低電池的容量。4AgO一2Ag20+02t(1)
對(duì)于鋅銀電池負(fù)極活性材料金屬zn來說,長時(shí)間的擱置容易被正極分解產(chǎn)生的氧氣氧化;氧氣的消耗進(jìn)一步增加了正極AsO的分解速率。
















