新结构铅酸蓄电池.ppt

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1、陈红雨王富茜熊正林华南师范大学化学与环境学院肇庆理士电源技术有限公司广东高校储能与动力电池产学研结合示范基地电化学储能电池材料与技术教育部工程中心新结构的铅酸蓄电池2010年4月25日南京人类发展过程中面临的危机能源消耗环境污染温室效应节能减排发展新能源蓬勃发展的铅酸电池铅酸电池在我们日常生活中具有广泛的应用。无论产值还是销售额，铅酸蓄电池占所有化学电源的50%以上。自普兰特发明铅酸电池以来已有150多年的历史了，铅酸蓄电池是一匹老马，但是这匹老马老骥伏枥、志在千里，俞来俞显得生机勃勃。蓬勃发展的铅酸电池随着技术工艺和设备的更新换代，铅酸蓄电池逐步向清洁

2、生产和节能减排方向发展。由于科技的进步和技术的革新，出现了新种类和新结构的铅酸电池。新结构的铅酸蓄电池超级电池铅酸蓄电池超级电池—源于技术的结合超级电容器老当益壮的如日中天的铅酸蓄电池不对称超级电容器超级电池的关键技术寻找在硫酸中稳定的高容量的炭材料。超级电池的权威研究者Lam认为对炭材料的要求：成本低，电容量大，循环寿命长，析氢速率低，足够大的机械强度，同铅酸蓄电池具有相似的工作电位。Pb-C在硫酸中的复合。超级电池的结构1-Pb负极板2-PbO2正极板3-电容器负极板4-电池盒体5-AGM隔板6-微孔聚合物隔板7-电解液8-正极柱线9-负极柱线超级电

3、池的结构2-PbO2正极板3-Pb负极板103-电容器负极板23-电容器负极板超级电池负极板的设计将炭粉和铅粉等其他成分按照一定比例混合，制成双性极板。应用性能优越的炭制成炭板，直接插入到电池中，与铅负极板复合组成双性负极板。在原有极板基础上表面电渗析一层薄碳(C)，作为电容电极，内层为Pb，作电池电极。超级电池负极板的设计通过比较第三代双性负极板性能最佳，现有电池工厂不用进行额外投资就可以大规模生产，只是工艺配方进行调整，因此可以立即投产。超级电池负极板的制造工艺超级电池负极板的配方按重量百分比及其各组份间的比例铅粉：硫酸钡：腐植酸：木素：硬脂酸：乙炔

4、黑：碳纤维等于100：0.6-1.2：0.2-0.6：0.1-0.5:0.2-0.5：0.1-0.6:0.5-0.8。和膏（60-65℃）固化48h（温度60-65℃,相对湿度为85-95%）化成（电解液中加入0.05-0.12%的胶状纳米碳），渗析超级电池性能评价国内外对于超级电池的性能进行了广泛的实验室研究测试，以及安装到电动车上进行实地试验，对超级电池性能有准确的评估。优点:电池成本低，寿命长、安全可靠、储存能量大,工作温度范围宽（-40-50摄氏度）、可以大电流放电，充电速度快、绿色环保。缺点:自放电较大，正极腐蚀比较严重。超级电池的发展现状超级

5、电池由澳大利亚CSIRO研发。CSIRO授权于日本古河蓄电池股份有限公司,古河公司已经成功开发出阀控式超级电池和富液式超级电池，并用于混合动力汽车的试验中,将会把这项技术在日本和泰国公开。在奥巴马“下一代”电池和电动车计划中,EastPenn公司得到3250万美元资助研发铅酸电池与超级电容器集成的超级电池,将会把这项技术在美国、加拿大、墨西哥等地推广。华南师范大学超级电池的研究有较大进展，已经进入电池实验阶段。不同电池的成本比较超级电池性价比最高，具有很好的应用前景。新结构的铅酸蓄电池Pb-C电池Pb-C电池将炭粉和铅粉等其他成分按照一定比例混合，制成双

6、性极板。位于美国宾夕法尼亚州纽卡斯尔的Axion电源公司正准备生产一种基于铅一碳(PbC)技术的新型蓄电池,也可以理解Pb-C电池为一种特殊的超级电池，因为二者机理是相同的。美国24亿美元的电池和电动车计划中，Exide公司和Axion公司得到3430万美元资助，用于铅-炭电极技术生产先进铅酸蓄电池满足微混和中混电动车要求。Pb-C电池的结构和特点特点：循环寿命长；快速充电；消除负极硫酸盐化；较轻重量；较高功率；成本低。美国Pb-C电池应用于HONDACIVIC混合电动车D.Karner,etc,13thAsianBatteryConference,Ma

7、cau,Sept.2009D.Karner,etc,13thAsianBatteryConference,Macau,Sept.2009美国Pb-C电池应用于HONDACIVIC混合电动车Pb-C电池的研究热点高比表面积的炭材料研制在密度为1.28的硫酸电解液中体现超级电容性能的炭材料炭材料在负机铅膏中的混合（加入量，加入方法，黏接剂，极板的生产工艺）高比表面积的炭材料有助于减少负极板的硫酸盐化部分荷电状况下负极板寿命的显著延长：通过添加高比表面积的炭材料促进其他铅酸蓄电池负极铅膏配方中新型炭材料的研制新结构的铅酸蓄电池双极性铅酸蓄电池双极性铅酸蓄电池的

8、结构双极性铅酸蓄电池主要指的是双极性电极—是一面有正极活性物质而另一面有负极活性