鉛酸蓄電池板柵

鉛酸蓄電池中的板柵鉛酸蓄電池中的板柵AWords目錄bstract1234板柵的簡(jiǎn)介板柵的作用板柵設(shè)計(jì)板柵合金2341板柵的簡(jiǎn)介正負(fù)極的骨架；占蓄電池總質(zhì)量的20%~30%。板柵的簡(jiǎn)介板柵的發(fā)展史最初的鉛蓄電池是用兩塊鉛板在硫酸溶液中通過反復(fù)多次的充放電循環(huán)變?yōu)殡姵氐恼?fù)極，無所謂板柵可言。1880年，F(xiàn)aure提出了涂膏式極板，即將鉛膏涂在薄鉛板上，鉛板作為集流體。1881年，Swan首先提出板柵的概念，取代以前所用的鉛板。之后，Sellon發(fā)明了鉛銻合金板柵，其它各種各樣的板柵也相繼出現(xiàn)。按制造方式對(duì)板柵分類重力澆鑄板柵拉網(wǎng)式板柵連鑄輥壓板柵重力澆鑄式板柵與拉網(wǎng)式板柵對(duì)比重力澆鑄式板柵拉網(wǎng)式板柵機(jī)械強(qiáng)度高低活性物質(zhì)穩(wěn)定性好差生產(chǎn)效率（自動(dòng)化水平）低高生產(chǎn)成本高低循環(huán)壽命長(zhǎng)短能能量高高耐腐蝕性好差連鑄輥壓式板柵能很大程度上克服在優(yōu)化板柵設(shè)計(jì)、微觀結(jié)構(gòu)和性能上的局限性2341板柵的作用板柵的作用1.活性物質(zhì)的載體2.集流體2413板柵設(shè)計(jì)將板柵設(shè)計(jì)成不同的形狀、不同的截面積、不同的橫筋與豎筋的結(jié)構(gòu)。使板柵電壓降減小使板柵與活性物質(zhì)結(jié)合力使活性物質(zhì)有最大的有效空間板柵設(shè)計(jì)的目的板柵的結(jié)構(gòu)

極耳

筋條（橫筋、豎筋）板柵設(shè)計(jì)的工藝寬度大于高度；放射狀和樹枝狀優(yōu)于直線水平；重量輕，機(jī)械強(qiáng)度高，抗蠕變性能好；工藝性能好，利于澆鑄成型。板柵筋條的截面形狀三角形圓形或橢圓形棱形脫模性能好中等差鉛膏結(jié)合保持能力差中等好板柵的厚度板柵厚度是根據(jù)蓄電池使用條件，放電率，壽命等各種因素來確定1）放電電流汽車起動(dòng)用蓄電池極板厚度一般在2mm以下；工業(yè)用蓄電池，極板厚度可較厚一些，可達(dá)到3mm以上。2）使用壽命備用電源等長(zhǎng)壽命蓄電池板柵還要考慮金屬鉛的腐蝕速度。蓄電池使用壽命要求達(dá)到10年以上時(shí)，正極板板柵厚度應(yīng)大于3mm以上。不同用途板柵設(shè)計(jì)的特點(diǎn)汽車用蓄電池板柵大、中型密封閥控電池板柵電動(dòng)自行車電池板柵

汽車用蓄電池板柵使用狀態(tài)為瞬時(shí)大電流放電,最高可達(dá)400～600A。(1)板柵厚度小,一般不超過2mm；(2)板柵的細(xì)微結(jié)構(gòu)會(huì)影響板柵的效果；(3)高與寬的比例明顯小于其它板柵；(4)極耳的寬度比其他板柵的要大,厚度與板柵同厚；(5)筋條密集,筋條粗細(xì)適中。大、中型密封閥控電池板柵大、中型密封電池的壽命要求較高蓄電池一般處于浮充狀態(tài)(1)板柵偏厚,一般為2.5～4mm。(2)放射筋結(jié)構(gòu)對(duì)電池的性能影響不大；(3)具體設(shè)計(jì)根據(jù)槽體。(4)筋條比較稀疏且偏粗。電動(dòng)自行車電池板柵電動(dòng)自行車電池的使用壽命適中，容量要求高,電池屬于深充/深放類型,放電電壓相對(duì)較穩(wěn)定,充電狀態(tài)良好,放電狀況苛刻。(1)板柵不能過厚,也不能太薄,適中厚度為1.7～3.0mm；(2)板柵的高和寬基本上由槽體來確定；(3)正負(fù)極厚度比較大；(4)筋條偏疏,筋條結(jié)構(gòu)偏細(xì)。2413板柵合金分類主流：低銻鉛合金、鉛鈣合金新型：鉛炭板柵合金、鉛-稀土多元合金低銻鉛合金優(yōu)點(diǎn)：明顯地改善合金的抗拉強(qiáng)度、硬度和細(xì)化晶粒，具有優(yōu)良的鑄造成型性存在問題：銻從正極板上溶解，在負(fù)極板上累積，增加析氫改進(jìn)：①減小銻在合金中所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；②添加錫、砷、鎘等元素，可消除含銻合金的缺陷而保留其優(yōu)點(diǎn)，增加其抗蠕變和耐腐蝕性能鉛鈣合金優(yōu)點(diǎn)：析氫過電位高、析氫量少。存在問題：該合金強(qiáng)度差，鑄造困難應(yīng)用困難改進(jìn)：添加其他元素，如鋁、銀、鉍、錫等，可以針對(duì)性地解決某些問題。其中，Pb-Ca-Sn合金是VRLA電池最廣泛采用的板柵合金。鉛炭板柵合金優(yōu)點(diǎn)：有效抑制負(fù)極的硫酸鹽化，提高電池的循環(huán)性能分類：石墨烯鉛合金、納米鉛炭合金、鉛-石墨烯合金、鉛-石墨合金……鉛－稀土多元合金作用機(jī)理：稀土元素與氧、硫、氫、鋁的親和力較大。例子：添加稀土鈰和釔元素，能夠提高板柵合金的析氫及析氧過電位。同時(shí)，還能夠降低深放電條件下合金的陽極腐蝕及腐蝕膜的阻抗。發(fā)展趨勢(shì)鉛-稀土多元合金的改進(jìn)采用快速冷卻技術(shù)制成板柵合金輕型化板柵材料雙極性板柵參考文獻(xiàn)[1]吳秋菊,周明明,楊新新,李厚訓(xùn),柯娃,吳亮,戴貴平.新型鉛炭板柵合金的研究進(jìn)展[J].蓄電池,2015,(06):290-294.[2]任晴晴,王江林,劉計(jì),沈浩宇,馬永泉,伊廷鋒,諸榮孫.鉛蓄電池鉛合金板柵材料的研究進(jìn)展[J].電池工業(yè),2013,(05):267-270.[3]陳旭耀.卷繞式鉛酸電池的研制及其板柵合金的研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué),2008.[4]柴樹松.鉛酸蓄電池板柵設(shè)計(jì)的探討[J].蓄電池,2008,(03):103-106.[5]吳敏,王夢(mèng)陽,田李燕,王淑君.鉛酸蓄電池板柵設(shè)計(jì)