12V Pb-C超級(jí)電池制備工藝及循環(huán)壽命研究.pdf

1、超級(jí)鉛酸電池是用超級(jí)電容器材料與電池材料制造的復(fù)合儲(chǔ)能裝置，超級(jí)電容器材料在高倍率充放電時(shí)起著電荷緩沖器的作用。因此，相比常規(guī)鉛酸電池，具有高比功率、長(zhǎng)壽命的優(yōu)點(diǎn)，特別適合用于電動(dòng)汽車在加速與剎車時(shí)電荷快速分離與中和的情況。
　　本文基于超級(jí)電池雙性負(fù)極板的新概念，研究了不同石墨、乙炔黑和抑制析氫劑，以及不同內(nèi)并結(jié)構(gòu)和和膏工藝對(duì)超級(jí)電池電化學(xué)性能和循環(huán)壽命的影響，并和常規(guī)鉛酸電池進(jìn)行了對(duì)比。
　　首先，采用鈦板為集流體研究了

2、不同石墨和抑制析氫劑對(duì)碳負(fù)極的電化學(xué)性能和循環(huán)壽命的影響。通過(guò)循環(huán)伏安、計(jì)時(shí)電流和恒流充放電測(cè)試，表明加入乙炔黑10 mass％，球形石墨5 mass%，抑制析氫劑加入1.5 mass%氧化鎵和1.5 mass%硬脂酸鋇制備的PbO2/C非對(duì)稱電容器負(fù)極材料的放電比容量約為110 mAh·g-1，電容器的等效串聯(lián)內(nèi)阻為4.5Ω·cm2。用鉛板柵制備的PbO2/C非對(duì)稱電容器負(fù)極材料的放電比容量約為142mAh·g-1，循環(huán)350次后，比

3、容量仍有98 mAh·g-1。
　　然后探討了不同鉛碳電極面積比和不同鉛碳電極排布結(jié)構(gòu)對(duì)內(nèi)并超級(jí)電池性能的影響，得知鉛碳電極面積比為3:1的內(nèi)并負(fù)極板組裝的單體電池電動(dòng)車微混工作模式循環(huán)壽命達(dá)2230次。不同數(shù)目鉛碳電極按Pb:C=4:4的負(fù)極排布結(jié)構(gòu)組裝的單體電池循環(huán)次數(shù)可達(dá)2101次。
　　隨后裝配12V/10Ah鉛碳內(nèi)混電池，研究了不同石墨材料和不同和膏工藝對(duì)內(nèi)混鉛碳負(fù)極板性能的影響，確定加入球形石墨的電池有較好的放電

4、容量和循環(huán)壽命，驗(yàn)證了鈦板集流體的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。不同和膏工藝實(shí)驗(yàn)表明，濕混和膏制備的電池電動(dòng)車中混工作模式循環(huán)壽命可達(dá)6972次，明顯高于干混和膏電池的2437次。SEM、XRD和電化學(xué)阻抗譜分析表明，濕混和膏制備負(fù)極板顆粒更小，海綿鉛結(jié)晶好，并且具有較小的傳荷電阻。
　　最后進(jìn)行了12V/10Ah鉛碳電池和常規(guī)鉛酸電池的循環(huán)壽命對(duì)比，發(fā)現(xiàn)在電動(dòng)車中混工作模式下放電時(shí)，超級(jí)電池的放電電壓下降緩慢，循環(huán)壽命達(dá)11947次，為常規(guī)鉛酸電池