(阳煤集团山西吉天利科技有限公司 山西阳泉 045100)
摘要:阀控式密封铅酸蓄电池是目前使用广泛的化学电源之一。进一步提高产品性能是推动铅酸蓄电池企业良性发展的关键。
关键词:铅酸蓄电池;高温性能
在与生产结合的基础上,设计过程中板栅合金中掺杂银、锡元素,通过放电数据的对比,论证了掺杂方案可以改善铅酸蓄电池耐高温性能。
1、试验方法
采用公司铅锡合金锅和铸板机进行实验,正极板栅合金采用铅钙锡铝四元合金,其中钙含量为0.1%,铝含量为0.02%,掺杂元素银含量为0.01%,锡含量取1.2%,1.3%,1.4%三个值,进行耐高温性能方面的水平比较。根据板栅中锡含量的不同总共需要铸出H1(锡含量为1.2%)、H2(锡含量为1.3%)、H3(锡含量为1.4%)三种正极板栅,负极板栅采用正常的铅钙合金。其余原材料选用公司现有原材料装配2V500Ah样品电池。
2、实验结果与讨论
2.1 正极板栅物化分析
对H1、H2、H3板栅采用化学定量分析,测试其中钙、锡含量,得到如表1的测试结果。
表1 板栅合金成分分析
从测试结果可以看出在板栅铸造过程中,加入的锡、钙组分均有不同程度的损失,但随着锡含量的增加,钙损失减少。
2.2 容量测试
初始容量的测试包括25℃下普通铅酸蓄电池和含H1、H2、H3板栅的耐高温铅酸蓄电池以下简称H1、H2、H3耐高温电池1h、3h、10h的单次充放电数据,列于表2中
表2 初始容量测试数据
由表2可以看出,所有生产的电池测试结果均正常。耐高温电池是一种富能量的设计,而耐高温电池的参数设计没有影响到电池的常温放电容量,甚至耐高温电池在常温放电效率和常温使用寿命等方面的性能要比普通电池更好。
2.3 高温放电容量测试
表3 55℃下循环后10h率放电容量
表3给出了H1、H2、H3耐高温电池在高温55℃下的放电容量变化,从表中的数据来看,当锡添加量达到1.3%时,耐高温性能表现与锡含量为1.2%时相差不大,而锡含量继续上升到1.4%后,耐高温性能反而有所下降。
表4 不同电池高温循环寿命
由此看出,当锡含量为1.3%时,耐高温铅酸蓄电池高温循环次数最多,即对应的高温循环寿命长,在短时间内处于超高温度时,不易失效。
结论
(1)由板栅中锡含量可以看出,在铸板过程中,锡存在损失。
(2)随着锡含量的增加,电池的常温初始容量逐渐增大。
(3)综合考虑锡含量对板栅性能、电池常温性能、高温放电容量和高温循环寿命的影响,当正极板栅中锡含量为1.3%时,效果最好。
论文作者:张涛,王洋,李献生
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/5
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