电解液添加剂对铅酸电池低温性能影响的研究
发布时间：2021-07-28 04:45
铅酸电池是最重要的二次电池之一,被广泛应用在各个行业中。低温会导致铅酸电池的放电容量降低,充电困难,进而影响到铅酸电池的使用寿命。低温性能不佳限制了铅酸电池在冬季尤其是北方地区的应用,向铅酸电池中加入添加剂是提高其性能常用、有效的方法,目前有关提高铅酸电池低温性能以及添加剂的研究较少,探究铅酸电池低温性能并寻找可以有效提高铅酸电池低温性能的添加剂具有重要的应用价值。本论文研究了氧化铋、硫酸亚锡、硫酸钠、乙二胺四乙酸二钠、L-半胱氨酸、柠檬酸钠六种物质作为铅酸电池的电解液添加剂的应用性能,对电池进行低温放电容量测试、低温循环能力测试、低温充电接受能力测试,探究这六种添加剂对电池低温性能的影响,筛选合适的电解液添加剂;使用X射线衍射（X-ray Diffraction,XRD）、扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope,SEM）、循环伏安法（Cyclic Voltammetry,CV）研究了L-半胱氨酸影响铅酸电池低温性能的作用机理。此外,还研究了二氧化硅含量对胶体电池低温性能的影响并比较了胶体电池和使用硫酸溶液的电池二者之间低温性能的差异。主要研究结果如下...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
首个可充电铅酸电池[5,8]
第一章绪论3池，具有代表性的是澳大利亚A.Cooper[9]发明的超级电池和双极铅酸电池[11]，这些先进铅酸电池具有优良的性能。超级电池包括一个铅酸电池和一个不对称电容器，它们被组合在同一个电池中，如图.1.2.所示[9]。铅酸电池具有二氧化铅正极和铅负极；不对称电容器具有与电池相同的正极，多孔碳作为负极。因为铅酸电池和不对称电容器都具有二氧化铅正极，所以铅负极和多孔碳负极可以并联在一起。超级电池与传统铅酸电池相比具有众多优势，放电时超级电池具有与铅酸电池相同的能量密度和电压分布，但是因为不对称电容器的存在，抑制了铅酸电池负极硫酸盐化现象，提高了电池的使用寿命和功率密度。相比较于传统铅酸电池，超级电池具有更好的高倍率放电能力和高倍率充电接受能力。图.1.2.超级电池结构图[9]Fig.1.2.StructureoftheUltrabattery[9]双极铅酸电池已经被研究多年，最新的研究成果已经显现出双极铅酸电池在技术上取得成功的可能性。双极铅酸电池消除了正极板和负极板的分别，一块极
第一章绪论4板一侧作为正极板，一侧作为负极板[10]，正负极板之间被膜隔开，如图.1.3.[10]。这种设计大大减少了电池中使用的组件数量和原材料数量，从而降低电池的重量和缩小电池的尺寸。双极铅酸电池的结构设计缩短了电池正极与负极之间的电流路径，从而降低了电池内阻并提高了电池的功率输出。与传统铅酸电池相比，双极式设计可在整个电极表面上产生均匀的电流分布和负载电势，特别适用于高压电池。对双极铅酸电池来说，膜的选择至关重要，应用于双极铅酸电池的膜材料应该具有导电性好、耐腐蚀、防渗等特性，Atraverda通过向树脂中掺入导电二氧化钛制备的膜材料Ebonex具有良好的电导率而且在酸性环境下保持稳定[11]，此外硅片[12]、金属纤维、聚合物负载铅片[13,14]也被尝试应用在双极铅酸电池中作为膜材料。图.1.3.双极铅酸电池示意图[10]Fig.1.3.Schematicrepresentationofabipolarbattery[10]1.2.2铅酸电池结构与工作原理如图.1.4.所示，一个阀控式铅酸电池（VRLA）主要由正极板（Positiveplate）、负极板（Negativeplate）、隔膜（Separator）、板栅（Currentcollector）构成，其他部件还包括接线柱、排气口、汇流排等。
本文编号：3307243
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：97 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
首个可充电铅酸电池[5,8]
第一章绪论3池，具有代表性的是澳大利亚A.Cooper[9]发明的超级电池和双极铅酸电池[11]，这些先进铅酸电池具有优良的性能。超级电池包括一个铅酸电池和一个不对称电容器，它们被组合在同一个电池中，如图.1.2.所示[9]。铅酸电池具有二氧化铅正极和铅负极；不对称电容器具有与电池相同的正极，多孔碳作为负极。因为铅酸电池和不对称电容器都具有二氧化铅正极，所以铅负极和多孔碳负极可以并联在一起。超级电池与传统铅酸电池相比具有众多优势，放电时超级电池具有与铅酸电池相同的能量密度和电压分布，但是因为不对称电容器的存在，抑制了铅酸电池负极硫酸盐化现象，提高了电池的使用寿命和功率密度。相比较于传统铅酸电池，超级电池具有更好的高倍率放电能力和高倍率充电接受能力。图.1.2.超级电池结构图[9]Fig.1.2.StructureoftheUltrabattery[9]双极铅酸电池已经被研究多年，最新的研究成果已经显现出双极铅酸电池在技术上取得成功的可能性。双极铅酸电池消除了正极板和负极板的分别，一块极
第一章绪论4板一侧作为正极板，一侧作为负极板[10]，正负极板之间被膜隔开，如图.1.3.[10]。这种设计大大减少了电池中使用的组件数量和原材料数量，从而降低电池的重量和缩小电池的尺寸。双极铅酸电池的结构设计缩短了电池正极与负极之间的电流路径，从而降低了电池内阻并提高了电池的功率输出。与传统铅酸电池相比，双极式设计可在整个电极表面上产生均匀的电流分布和负载电势，特别适用于高压电池。对双极铅酸电池来说，膜的选择至关重要，应用于双极铅酸电池的膜材料应该具有导电性好、耐腐蚀、防渗等特性，Atraverda通过向树脂中掺入导电二氧化钛制备的膜材料Ebonex具有良好的电导率而且在酸性环境下保持稳定[11]，此外硅片[12]、金属纤维、聚合物负载铅片[13,14]也被尝试应用在双极铅酸电池中作为膜材料。图.1.3.双极铅酸电池示意图[10]Fig.1.3.Schematicrepresentationofabipolarbattery[10]1.2.2铅酸电池结构与工作原理如图.1.4.所示，一个阀控式铅酸电池（VRLA）主要由正极板（Positiveplate）、负极板（Negativeplate）、隔膜（Separator）、板栅（Currentcollector）构成，其他部件还包括接线柱、排气口、汇流排等。
本文编号：3307243
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3307243.html
