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什么是阀控铅酸蓄电池的热失控及其对策

时间:11-18 来源:互联网 点击:

处理前的质量)。由这种负极铅膏制成的阀控铅酸蓄电池,以环境温度25 ℃时的浮充电电流为1,即使在环境温度70 ℃,浮充电电流比未超过10倍。而未经处理的普通阀控铅酸蓄电池,在40 ℃以下,浮充电电流大幅增加,之后导致热失控,在环境温度70 ℃浮充电电流比约50倍。

通常,在负极活物质中添加的木素,在蓄电池使用过程中会分解,从负极板上溶解出来。但是,在加热的硫酸溶液中放置一定时间,处理过的木素能抑制木素分解。作用机理尚不明确,但在负极活物质中添加经硫酸处理的木素,能增加过充电过程中的负极过电压,降低浮充电电流,其结果,难以发生热失控。

4.5 负极活物质添加质量平均分子量1万以下的木素[3]

这是一种能提高负极板氢过电压,防止热失控的方法。

负极铅膏添加木素,木素采用质量平均分子量1万以下的。换句话说,不要添加质量平均分子量超过1万的木素。这里提到的木素是基本骨架含有苯丙烷(phcnyIpropane)结构的化合物总称。木素基本骨架为苯丙烷的分子量是120。用半透膜过滤膜,一种超滤纸滤膜,对木素分选,选用分子量范围120~1万的木素。在负极铅膏中,分子量120~1万的木素相对铅粉的质量百分数为0.05 %~1.0 %,采用质量平均分子量在1万以下木素的蓄电池,能抑制定电压充电电流增加,因而能防止热失控。

4.6 负极活物质含有油[4,6]

一种即使在高温使用,几乎不发生热失控的阀控铅酸蓄电池。其负极活物质中含有一种油,如动物油(animal oils)和植物油(vegetable oils),最好采用石蜡油(paraffinic oils)、环烷油(naphthenic oils)、烯族油(olefinic oils)、芳香族油(aromatic oils)和硅基油(silicon-based oils),含油量为0.05 %~1 %。含有普通润滑油和减蚀剂(ordinary lubricants and corrosion inhibitors) 的工业用油(commercially available oils),适量采用也行。

在铅粉中添加适量的硫酸钡、木素磺酸盐和炭黑。然后将混合物进行干混。接着,在混合物中依次添加预定量的水和密度1.4的稀硫酸。接着进行和膏。然后,向铅膏添加质量分数为0.05 %~1 %的油,和制成耐热失控的负极铅膏。

用这种含油负极铅膏制造的阀控铅酸蓄电池显示出不低于77.5 ℃的热失控温度。这里判断热失控发生,是在定电压充电期间,随着充电电流的不稳定和逐渐增加,由于热发生,蓄电池温度高出环境温度10℃时为热失控发生之时。普通阀控铅酸蓄电池的热失控温度不低于67.5 ℃。

负极活物质含有油能提高耐热失控能力的原因,可能是在活物质上形成油膜,使活物质难以发生氧化还原反应,进而抑制高温充电电流的增加。

4.7 负极活物质含有硬脂酸或其盐[5]

添加木素或其衍生物的同时,添加0.05 %~1 %硬脂酸(stearic acid)或其盐(stearate)的负极铅膏,用这种负极铅膏制造的阀控铅酸蓄电池也显示出不低于77.5℃的热失控温度。

负极活物质添加硬脂酸提高耐热失控性能,可能是在活物质表面形成硬脂酸膜,难以发生氧化还原反应,因此抑制高温下的充电电流增加。

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