铅酸蓄电池内化成工艺的研究

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1、硕士学位论文铅酸蓄电池内化成工艺的研究THERESEARCHOFTANKFORMATIONPROCESSFORLEADACIDBATTERY刘志鹏哈尔滨工业大学2015年07月国内图书分类号：TM911.2学校代码：10213国际图书分类号：621.355密级：公开理学硕士学位论文铅酸蓄电池内化成工艺的研究硕士研究生：刘志鹏导师：强亮生教授顾大明教授申请学位：理学硕士学科：无机化学所在单位：理学院化学系答辩日期：2015年07月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TM911.2U.D.C:621.355Dissertati

2、onfortheMasteralDegreeinScienceTHERESEARCHOFTANKFORMATIONPROCESSFORLEADACIDBATTERYCandidate：LiuZhipengProf.QiangLiangshengSupervisor：Prof.GuDamingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofScienceDepartmentofChemistry,Speciality：SchoolofScienceAffiliation：InorganicChemistryDateofDefenc

3、e：July,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology摘要摘要铅酸蓄电池一直因环境污染问题为世人所诟病，其污染主要产生于蓄电池的生产环节，传统外化成过程产生大量的废气、废液、废渣是污染的主要来源，采用内化成的方式对蓄电池进行化成，极大地减少了工业三废的排放。然而目前对于化成后电池性能的优劣无简单明确的检测方法，本课题拟在不解剖电池的情况下，研究内化成电池简单评价的方法。对工厂采用内化成工艺生产的新蓄电池和经过多次循环的蓄电池作进行比较，对不同化成阶段蓄电池做检测，分

4、别对电池极板做成分、结构分析，以此探索影响电池化成质量优劣的因素。结果表明，从极板表观外貌看，新旧电池极板无明显不同，但新电池内部极板活性物质质地坚硬，旧电池的活性物质松散且板栅合金腐蚀严重。新电池中PbO2含量多于旧电池；新、旧电池的活性物质都是以β-PbO2为主，但新电池中还存在部分α-PbO2，化成阶段活性物质中PbO2总含量逐渐升高，α/β-PbO2比例逐渐降低。对采用内化成的电池做失重测试，测量化成过程中电解液密度、测量化成不同时间极板的结构和组成，最后对化成不同时间电池做析气测试。结果表明，化成过程实验测量硫酸密度与理论计算硫酸密度基

5、本吻合。化成过程以1.2A充电，测量充电不同时间极板的成分、结构等，发现PbO2含量从91.3%增加到93.5%，α/β-PbO2比例从0.247降低为0.138，同时发现α-PbO2晶粒尺寸粗大，只存在于极板内部。对充电不同时间的电池做性能测试，发现充电9h以上的电池性能较好。制作小电极模拟化成过程，研究电极的电化学性能，充电过程中，电极的传荷阻抗和传质阻抗都逐渐减小，极板的表面积是逐渐增大的。关键词：铅酸蓄电池；内化成；电化学性能；硫酸浓度IAbstractAbstractDuetopollutionlead-acidbatterieshav

6、ebeencriticizedfortheworld.Pollutionismainlyproducedinthebatteryproductionprocesses.Thetraditionalcontainerformationprocessproduceslargeamountsofwastebeingamajorsourceofpollution.Theuseoftankformationgreatlyreducesthedischargeofindustrialwaste.However,thebatteryperformancewil

7、lcurrentlypostnoclearandsimpledetectionmethods.Thispaperresearchesintointernalbatterysimpleevaluationmethodontankformationwithoutdissectionbattery.Thenewbatteriesproducedbytankformationandtheoldbatterieshavingdonemanycycleswerecompared,aswellasdifferentstagesofformationdobatt

8、eriestesting.Batteryplatesweremadecomponents,structuralanalysis,ande