鉛酸蓄電池的應用領域
來源:寶鄂實業(yè)
2019-02-17 09:34
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隨著鋰電池的商品化越來越廣泛,鋰電池的電池在正極材料表面的充放電過程是當電池放電時候,處于孔中的鋰離子進入正極活性物質(zhì)中,如果電流加大則極化增加,放電困難,這樣電子間的導電性就較差,光靠活性物質(zhì)本省的導電性是遠遠不夠的,為了保證電極有良好的充放電性能,在極片制作時通常加入一定量的導電劑,在活性物質(zhì)之間與集流體起到收集微電流的作用。
作為鋰離子電池導電劑材料使用的主要有常規(guī)導電劑SUPER-P、KS-6、導電石墨、碳納米管、石墨烯、碳纖維VGCF等,這些導電劑擁有各自的優(yōu)劣勢。具體來看:
導電劑的應用
01SP
目前國內(nèi)鋰離子電池導電劑還是以常規(guī)導電劑SP為主。炭黑具有更好的離子和電子導電能力,因為炭黑具有更大的比表面積,所以有利于電解質(zhì)的吸附而提高離子電導率。另外,炭一次顆粒團聚形成支鏈結(jié)構(gòu),能夠與活性材料形成鏈式導電結(jié)構(gòu),有助于提高材料的電子導電率。
02石墨導電劑
基本為人造石墨,與負極材料人造石墨相比,作為導電劑的人造石墨具有更小的顆粒度,有利于極片顆粒的壓實以及改善離子和電子電導率。
03CNT導電劑
在高端數(shù)碼電池領域的應用比例較高達50%以上,在動力電池領域的應用比例相對較低。但近年來隨著動力電池對能量密度、倍率性能、循環(huán)壽命等性能要求逐漸提高,CNT導電劑在該領域應用比例正在逐漸上升。
04科琴黑
科琴黑只需要極低的添加量就可以達到高導電性,所以科琴黑一直是導電炭黑中的極品,長期以來在市場中處于領先地位。與其他用于電池的導電炭黑相比較,科琴黑具有獨特的支鏈狀形態(tài)。這種形態(tài)的優(yōu)點在于,導電體導電接觸點多,支鏈形成較多導電通路,因而只需很少的添加量即可達到極高的導電率(其他碳黑多為圓球狀或片狀,故需要很高的添加量才能達到所需的電性)。
科琴黑是目前比較前沿的超級導電炭黑,目前鋰電的前10強基本都在用或者試驗。其中EC-300J主要用于鎳氫、鎳鎘電池;ECP和ECP-600JD主要用于高倍率大容量和電流密度的鋰電,其中以ECP-600JD變現(xiàn)尤為突出。業(yè)界普遍認為:其優(yōu)越的導電性和高純度及獨特的支鏈結(jié)構(gòu),在鐵鋰為正極材料的時代會嶄露頭角。
科琴黑用于電池中的產(chǎn)品有兩種:CarbonECP和CarbonECP600JD、CP300JD。
導電劑的含量
a)導電劑在電極中的作用是提供電子移動的通道,導電劑含量適當能獲得較高的放電容量和較好的循環(huán)性能,含量太低則電子導電通道少,不利于大電流充放電;太高則降低了活性物質(zhì)的相對含量,使電池容量降低。
b)導電劑的存在可以影響電解液在電池體系內(nèi)的分布,由于受鋰離子電池的空間限制,注入的電解液量是有限的,一般是處于貧液狀態(tài),而電解液作為電池體系內(nèi)部連接正負極的離子體,其分布對鋰離子在液相中的遷移擴散有著至關重要的影響。當一端電極中導電劑含量過高時,電解液富集在這一極而使另一極的鋰離子傳輸過程緩慢,極化度較高,在反復循環(huán)后易于失效,從而影響電池的整體性能。
C)當導電劑的含量達到一個轉(zhuǎn)折點就行,太多只會減少電極密度,使容量下降,而太少則會導致電極中活性物質(zhì)利用率低,且高倍率放電性能下降。
分析認為,目前碳納米管和石墨烯均可做成導電漿料,價格比普通炭黑SP貴很多。炭黑是非常成熟的導電劑,價格比較穩(wěn)定。CNT和石墨烯未來隨著規(guī)?;奶岣撸鋬r格下降空間相對較大,未來應用前景客觀。
蓄電池的應用領域
1.備用電源,電信,太陽能系統(tǒng),電子開關系統(tǒng),通訊設備:
2.基站PBX,CATV,WLL,ONU,STB,無繩電話等,后備電源:UPS,ECR,
3.電腦后備系統(tǒng),sequence,etc,緊急設備:應急燈,手電筒,火警盜警,防火閘主電源
4.通訊設備:收發(fā)器,電力控制機車:采集車,
5.自動運輸車,電動輪椅,清潔機器人,電動車等
6.機械工具啟動器:剪草機,hedgetrimmers,無繩電鉆,電動起子,電動雪橇,
7.工業(yè)設備/儀器攝像:閃光燈,VTR/VCR,電影燈等












