锌银贮备电池贮存寿命影响因素分析

合集下载

航空锌银蓄电池失效原因及延寿方法

航空锌银蓄电池失效原因及延寿方法

Vol _ l 8 No. 1 0
‘ 2 0 1 5 年1 0 月
0c t . 2 O l 5
个 月 进 行 一 次 容 量 检验 放 电 ,对 低 于 额 定 容量
极 锌 溶解 的 自放 电率不 同 .造 成放 电的容 量 不 同 ,
而 充 电是 以放 电容 量 较 低 的 电极 达 到充 电终 压 而
收 稿 日期 : 2 0 1 5 — 0 6 — 0 7
2 航 空锌 银 蓄 电池 失效 机 制及 原 因 分 析
2 . 1 寿命 终止 的特征 与标 志
航 空 锌银 蓄 电池 寿命 终 止 的特 任 与标 志是 : 电 池短路、 容 量检 测不 合格 、 起动 电压 不合 格 。锌银 蓄
中图分 类 号 : T M9 1 1 文献标 识码 : A 文章编 号 0 2 1 9 - 2 7 1 3 ( 2 0 1 5 ) 1 0 — 0 1 3 - 0 0 4
1 概 述
锌银 蓄 电 池 是 2 0世 纪 4 0年 代 初 发 展 起 来 的

响。研究影响该蓄电池寿命 的因素 , 总结推广延寿
9 0 %单体进行更换 ,一般在更换三只以上单体后 即
认 为 蓄 电池 到寿 。
2 . 2 失效 的主 要原 因和机 制分析

停止 , 多次循环后, 造成两极容量不匹配 , 从而使得
电池 失效 。
( 3 )正极 的银 迁移
锌电极容量 的不断下降和 隔膜不耐强碱腐蚀
及 氧化 , 以及锌 枝 晶穿 透 是失 效 的主 要原 因 。导致
经验 , 确 定 合 理 的 寿命 指标 , 对 提 高 航 空 锌 银 蓄 电

锌离子电池面临的问题及解决措施

锌离子电池面临的问题及解决措施

一、引言锌离子电池作为一种新型的电池技术,近年来受到了越来越多的关注。

然而,随着其在储能领域的不断应用,一些问题也逐渐暴露出来。

本文将针对锌离子电池面临的问题以及可能的解决措施展开讨论。

二、锌离子电池面临的问题1. 容量衰减问题锌离子电池在循环充放电过程中,容量衰减较为严重。

这使得其在长时间使用过程中出现储能衰减的情况,影响了其实际应用价值。

2. 锌枝晶问题锌在充放电过程中容易形成枝晶,在充放电过程中形成的枝晶对锌离子电池的循环寿命造成了严重影响。

3. 安全性问题在某些情况下,锌离子电池可能存在着安全隐患,如温度过高时可能发生热失控的现象,这对于大规模商业应用来说极为不利。

三、解决措施1. 电极设计优化通过优化电极设计,可以减轻锌离子电池在循环充放电过程中的容量衰减问题。

采用多孔结构电极能够增加电解液与电极材料的接触面积,提高反应效率,从而缓解容量衰减。

2. 导电添加剂在锌离子电池中添加适量的导电添加剂可以有效地抑制锌枝晶的形成,降低充放电过程中的枝晶堆积,从而延长电池的循环寿命。

3. 温度控制技术采用智能温度控制技术,可以在一定程度上解决锌离子电池的安全性问题。

通过监测电池温度并实时控制系统运行状态,确保电池工作在安全温度范围内,降低发生热失控的风险。

四、结语通过对锌离子电池面临的问题以及可能的解决措施进行深入的探讨,我们可以看到在这些问题面前,科学家和工程师们正在积极地探索创新解决方案。

锌离子电池作为一种储能技术,其前景依旧广阔,而解决这些问题也必将为其未来的发展带来更加可观的成果。

个人观点:在解决锌离子电池问题的过程中,需要多方合作,包括材料学、电化学、工程设计等领域的专家,共同努力推动锌离子电池技术的进步。

我相信随着科学技术的不断发展,锌离子电池必将迎来更加光明的未来。

在文章中多次提及:锌离子电池、容量衰减、枝晶问题、安全性问题、电极设计优化、导电添加剂、温度控制技术。

以上是对锌离子电池面临的问题及解决措施的深度和广度的探讨,希望能够对您有所帮助。

锌银蓄电池失效分析及预防措施

锌银蓄电池失效分析及预防措施

的主要影 响因素 , 并提 出相应 的 预防措 施 , 为延 长锌 银 蓄 电池使用寿命 提供依据 。 3 。
1 锌 银 蓄 电池 基本 失效 率模 型 的 பைடு நூலகம்立
1 . 1 理论分析
锌银 蓄 电池失 效模 式 主要有 : 容量 衰减 ; 隔膜 变质 ;
试验样品为国产容量45ah正极主要材料为过氧化银ag2o2负极为zn电解质溶液为氢氧化钾koh型锌银蓄电池电流应力加速寿命曲线14参数在锌银蓄电池加速寿命试验中用温度作为加速应力是常用的方法因为温度对锌银蓄电池内部的化学反应影响较大通常认为温度应力对锌银蓄电池失效的加速作用遵从阿伦尼斯arrhenius模型dmekt13试验数据分析起失效或退化过程的激活能激活能与锌银蓄电池的失效模式和失效机理有关
i 黼

锌 银 蓄 电池 失效 分 析及预 防措 施
夏 远 飞
( 空军第一航 空学 院, 河南 信 阳 4 6 4 0 0 0 ) 摘要 :以工作 电流和工作温度为主要考虑 因素, 建立 了锌银 蓄电池基 本失效率模型和工作失效率模型 。以试验 数据为 基础 , 采用失效率模 型, 通过数值计算得 到基本 失效率预 计值 , 将预计值与试验值进行 了比较 , 结果表明 , 得到的 失效率模型 可 以 应 用 于 工程 实践 , 为 预 防 锌银 蓄 电池 失 效提 供 了理 论 基 础 , 对 锌 银 蓄 电池 在 飞 机 上 的 正确 使 用 具 有重 要 意 义 。 关键词 :失效分析 ; 过电流应力; 锌银蓄 电池 ; 可靠性 ; 模型 中图分类号 : T M9 1 2 . 2 文献标识码 : A
通 镶 电 . 碌 技 术
2 0 1 4年 1月 2 5日第 3 1 卷第 1 期

影响电池使用寿命的因素及预防措施

影响电池使用寿命的因素及预防措施

影响电池使用寿命的因素及预防措施蓄电池是UPS的重要组成部件,在市电停电时其提供的后备能量保证UPS输出不中断,如果电池供电容量不足,则系统会发生后备时间不足、宕机的危险。

可见电池性能直接影响电源系统的可靠性。

实践表明,蓄电池问题是UPS问题中最常见的一种。

绝大多数UPS使用的是密封式免维护铅酸蓄电池,所谓的免维护并非完全不需维护,而是指不需要象传统铅酸蓄电池那样定期加水。

由于结构和材料的原因,电池的价格通常都比较高,因此正确对蓄电池组进行维护保养,是延长UPS使用寿命、降低系统运营成本的关键。

常见电池的寿命为3~5年,但应用中会有少量电池提前损坏。

这是因为,电池的寿命除了与内部材料、化学组成有关外,还与温度环境、电网环境、操作使用、维护保养等密切相关。

例如,在经常停电(如供电不足、电网改造等)的地区,电池发生故障的比例相对就高些。

近两年,我国部分地区因电力供应不足,经常发生拉闸限电,严重的地区,甚至是三天供电两天停电。

这样的供电环境,对电池十分不利,往往会导致电池容量下降,寿命提前终止。

在这些地区,电池更加需要适当的操作和维护保养。

一、有关影响电池寿命的因素(一)有关电池容量的标准:关于电池容量的定义,一般是以20HR来定义的,即在25℃条件下以0.05C放电可以放电20小时,属于标准容量。

关于电池寿命终止是以0.25C放电,25℃条件下放电容量仅为额定容量的50%以下。

(二)有关电池寿命浮充寿命现以NP型电池为例,浮充寿命一般在3~5年(20℃),三年时,有一些电池寿命终止,五年时,NP电池寿命基本终止。

电池浮充寿命受放电次数、放电深度、浮充充电的温度、浮充充电的电压等因素影响。

以下是电池浮充寿命特性:(三)电池未充饱、过放电对电池寿命的影响电池未充饱情况下没有及时进行充电就放电,会造成电池极板硫化,使活性物质不能还原,从而影响电池的容量,最终导致电池寿命提前终止。

因铅酸电池放电后产物是硫酸铅,在正常工作中,负极板上的PbSO4颗粒小,放电很容易恢复为绒状铅,但有的时候电池内部生成了难以还原的硫酸铅,称为硫酸盐化,从而导致蓄电池的内阻增大,甚至使个别电池产生“反极性”现象。

影响蓄电池的寿命主要原因分析

影响蓄电池的寿命主要原因分析

影响蓄电池寿命的主要因素一环境温度环境温度过高对阀控蓄电池使用寿命的影响很大。

温度升高时,蓄电池的腐蚀将加剧,同时将消耗更多的水,从而使电池寿命缩短。

阀控蓄电在使用中对温度有一定要求。

典型的阀控蓄电池高于25℃时,每升高6~9℃,电池寿命缩短一半。

因此,其浮充电压应根据温度进行补偿,一般为2~4 mV/℃,而现有很多充电机没有此功能。

为达到阀控蓄电池的最佳使用寿命,应尽可能创造恒温下的使用环境,同时保持蓄电池良好的通风和散热条件。

具体来说,安放蓄电池的房间应有空调设备。

蓄电池摆放要留有适当的间距,改善电池与环境媒介的热交换。

电池间保持不小于15mm的间隙,电池与上层间有不小于150mm的间距的“通风道”来降低温升。

二过度充电提升浮充电压,或环境温度升高,使充入电流陡升,气体再化合效率随充电电流增大而变小,如图1所示,在0.05C时复合率为90%,当电流在0.1C时,气体再化合效率近似为零。

由于过充电将使产生的气体不可能完全被再化合,从而引起电池内部压力增加,当到达一定压力时,安全阀打开,氢气和氧气逸出,同时带出酸雾,消耗了有限的电解液,导致电池容量下降或早期失效。

其次,在长期过充电状态下,H+增加,从而导致正极附近酸度增加,板栅腐蚀加速,使板栅变薄,加速电池的腐蚀,使电池容量降低,从而影响蓄电池的寿命。

为避免产生多余的气体,阀控蓄电池对充电机稳压、限流精度提出了较高的要求。

三过度放电或小电流放电蓄电池过度放电主要发生在交流电源停电后,蓄电池长时间为负载供电。

当蓄电池被过度放电时,会在电池的阴极造成“硫酸盐化”。

因硫酸铅是一种绝缘体,它的形成必将对蓄电池的充、放电性能产生很大的负面影响。

在阴极上形成的硫酸盐越多,蓄电池的内阻越大,电池的充、放电性能就越差,蓄电池的使用寿命就越短。

小电流放电条件下形成的硫酸铅,要氧化还原是十分困难的,若硫酸铅晶体长期得不到清理,必然会影响蓄电池的容量和使用寿命。

由第4节可知,过度放电或小电流放电对阀控蓄电池的影响比对常规蓄电池的影响更大。

锌银电池湿荷电贮存容量衰减机理

锌银电池湿荷电贮存容量衰减机理

锌银电池湿荷电贮存容量衰减机理罗晓玉-黎学明-袁再芳2,吴宁宁2(1.重庆大学化学化工学院,重庆401331; 2.贵州梅岭电源有限公司,贵州 遵义563003 )摘要:利用增量容量、电化学阻抗谱等方法,探讨锌银电池在40~70 湿荷电贮存48 h 后的放电性能,并结合电极材料的XRD 、SEM 分析结果,研究电池在温度加速应力条件下的贮存失效机理。

在40~50 X.下贮存,影响电池容量衰减速率的因 素为活性物质的形貌;在50~65 X 下贮存,电解液挥发及Ag 2O 含量增加导致电阻增大,容量衰减速率随温度升高加快;在65~70 X 下贮存,电池容量衰减机理为隔膜失效,由电极材料膨胀及Ag (OH )-沉积引起。

关键词:锌银电池;湿荷电;高温贮存;容量衰减机理中图分类号:TM911. 14 文献标志码:A 文章编号:1001-1579( 2020) 05-0419-05Capacity decay mechanism of zinc-silver battery after wet-charge storageLUO Xiao-yu 1 , LI Xue-ming 1 ,YUAN Zai-fang 2 , WU Ning-ning 2(1. College of Chemistry and Chemical Engineering , Chongqing University , Chongqing 401331, China ;2. Guizhou Meiling Power Sources Co., Ltd., Zunyi , Guizhou 563003, China )Abstract : The discharge performance of zinc-silver batteries after wet-charge stored at 40-70 X for 48 h was studied by usingmethods such as incremental capacity and electrochemical impedance spectroscopy( EIS ). Combined with the XRD and SEM analysisresults of electrode materials , the failure storage mechanism of the battery under accelerated temperature stress was studied. Thefactor affecting the capacity decay rate of the battery when stored at 40 - 50 X was the morphology of the active materials; whenstored at 50-65 X , the evaporation of the electrolyte and the increasing in Ag ^O content led to an increasing in resistance , thecapacity decay was accelerated with increasing temperature ; when stored at 65-70 X , the battery capacity decay mechanism was thefailure of the separator ,caused by the expansion of the electrode material and the deposition of Ag( OH)-.Key words : zinc-silver battery; wet-charge ; high temperature storage ; capacity decay mechanism锌银电池除了具有比能量高、放电电压平稳和安全可靠等特点外[1],还有可长期贮存的特点。

电池储存环境对寿命有何影响

电池储存环境对寿命有何影响在我们的日常生活中,电池无处不在,从手机、笔记本电脑到电动汽车、太阳能储能系统等。

然而,你是否知道电池的储存环境对其寿命有着至关重要的影响?首先,温度是影响电池储存寿命的关键因素之一。

过高的温度会加速电池内部的化学反应,导致电池容量衰减和寿命缩短。

就像在炎热的夏日,如果把电池长时间放在高温的车内,电池的性能很可能会受到损害。

相反,过低的温度也并非好事。

低温环境会使电池内部的电解液变得粘稠,降低离子的迁移速度,从而影响电池的充放电性能。

长期在低温环境下储存,电池可能会出现无法正常充电或放电的情况。

湿度同样在电池储存中扮演着重要角色。

过高的湿度会导致电池的金属部件生锈、腐蚀,进而影响电池的性能和寿命。

特别是对于锂离子电池来说,水分一旦进入电池内部,可能会与电解液发生反应,产生有害的气体,甚至引发电池短路。

而过于干燥的环境也可能会使电池的封装材料变脆,影响电池的密封性。

此外,电池在储存过程中的荷电状态(SOC)也会对其寿命产生影响。

如果电池在长时间储存时处于满电状态,会增加电池内部的压力,导致电极材料的结构变化,从而降低电池的循环寿命。

相反,如果电池处于完全放电状态下储存,可能会导致电池过度放电,造成不可逆的容量损失。

因此,对于大多数电池来说,建议在储存时保持 50%左右的荷电状态。

另外,灰尘和杂质也是电池储存环境中需要关注的问题。

灰尘可能会进入电池的接口和缝隙,影响电池的接触性能。

而杂质如果进入电池内部,可能会引发电池内部短路,严重影响电池的安全和寿命。

为了延长电池的储存寿命,我们需要为电池提供适宜的储存环境。

对于普通的锂离子电池,理想的储存温度通常在15 至25 摄氏度之间,相对湿度控制在40%至60%为宜。

同时,要将电池放置在干燥、清洁、通风良好的地方,避免阳光直射和高温高湿的环境。

如果电池需要长时间储存,还可以定期对电池进行适度的充放电维护,以保持电池的性能。

在实际应用中,很多人由于不了解电池储存环境的重要性,导致电池寿命大幅缩短。

锌银电池典型故障与性能优化分析

锌银电池典型故障与性能优化分析摘要:锌银电池在潜水设备中被广泛应用,在性能特点和技术层面上都被广泛认可,自身具备一定的优势,在具体的应用层面上能够展现出其稳定性,为锌银电池的长时间使用提供理论依据。

基于此,本文首先介绍了锌银电池的基本特征。

其次阐述了涉及到的典型故障,如短路、负极板变化、电池容量不均衡等。

最后具体探索了解决问题的相应优化策略和其他建议,包括注重整体设计、划分工艺步骤、加大管理和维护。

最大程度延长银锌电池的寿命,以此为相关人士提供参考与借鉴。

关键词:锌银电池;典型故障;性能优化引言:伴随着现代化的迅速发展和进步,电源系统对电池使用提出了更高的要求,在此阶段,锌银电池的优势进一步展现出来,此电池应用的周期较长,受到原来传统系统的影响,一些环节还存在问题,在目前技术水准进步的今天,锌银电池的各项功能逐渐完善,并成功运用到现实中。

但就目前情境下看,还应做到具体问题具体分析,全方位发挥出锌银电池的优势。

1锌银电池的基本特征锌银电池的应用非常重要,应掌握好相对应的要求,并在后期工作中实行全面整理,使电池的基本性能处于稳定状态,在研究锌银电池时就比较注重高能量运作,可以有效展现出以下优势。

1.1能量充足锌银电池在现实的运用过程中需要符合基本标准要求,在探索中应达到基本的比例要求,符合实际现状,将重点集中放在能量值的变化上,对其进行记录,需要注意的是,在整个过程中都要符合条件要求。

1.2释放条件良好电池的体积和质量非常关键,在应用电池阶段,应达到基本的性能要求,锌银电池最为明显的特征就是可以满足很多现实条件,同时,具备优越的释放条件,如果在放电环节,需要掌握好容量值,并控制好度。

除此之外,一旦遇到电压不稳定的状况,需要积极有效运用好靠性管理,完成全方位的指导工作,以便能够满足基本的要求。

另外,锌银电池具备多种功能,可以对指定设备和鱼雷起到现实作用。

2锌银电池故障分析2.1短路短路情况在各个实验环节是经常出现的情况,出现此问题的主要原因是个别电池容量与其他电池情况不匹配,在充电时会比其他电池低很多,充电后放置一段时间才能低于其他电池。

2024年锌银蓄电池市场分析现状

2024年锌银蓄电池市场分析现状引言蓄电池作为一种重要的电能储存设备,广泛应用于各个领域。

而锌银蓄电池作为一种新型蓄电池技术,近年来备受关注。

本文就锌银蓄电池市场的现状进行分析,探讨其发展趋势和面临的挑战。

锌银蓄电池市场概览锌银蓄电池是一种以锌和银为主要材料的电池,其充放电过程是通过锌和银之间的电化学反应实现的。

相比传统的铅酸蓄电池和锂离子电池,锌银蓄电池具有较高的能量密度、长循环寿命和低成本等优势,被认为是一种具有广阔市场前景的蓄电池技术。

锌银蓄电池市场规模目前,锌银蓄电池市场规模还相对较小,但随着技术的不断进步和对可再生能源需求的增加,预计市场规模将有较大的增长空间。

尤其在光伏发电、风能储能等领域,锌银蓄电池将发挥重要作用。

锌银蓄电池市场应用光伏发电光伏发电作为一种清洁能源,其不稳定的输出功率需要通过电池进行储存和调节。

相比其他蓄电池技术,锌银蓄电池能够提供更高的储能密度和更长的循环寿命,适用于光伏发电系统的储能需求。

风能储能风能作为一种不可控的能源,需要通过储能设备对其进行平滑调节。

锌银蓄电池由于其高能量密度和优秀的循环寿命,在风能储能领域有着广泛的应用前景。

电动汽车电动汽车市场的快速发展对蓄电池技术提出了巨大需求。

锌银蓄电池作为一种低成本、高能量密度的蓄电池技术,具有成为电动汽车储能装置的潜力。

锌银蓄电池市场前景锌银蓄电池在可再生能源领域的应用前景广阔,随着光伏发电和风能储能的快速发展,锌银蓄电池市场规模预计将迎来快速增长。

此外,电动汽车市场也将对锌银蓄电池提供巨大需求,进一步推动市场发展。

锌银蓄电池市场挑战虽然锌银蓄电池具有诸多优势,但在市场推广过程中也面临一些挑战。

首先,锌、银等材料的成本较高,需要进一步降低生产成本以提高市场竞争力。

其次,技术突破和研发投入仍然是发展的关键。

此外,与传统蓄电池技术相比,锌银蓄电池的知名度和认知度相对较低,需要加大宣传力度。

结论锌银蓄电池作为一种新型蓄电池技术,具有广阔的市场前景和应用潜力。

锌—银电池不同化成制度对银电极性能影响分析

锌—银电池不同化成制度对银电极性能影响分析摘要:电池属于化学电源,能够将化学能转变为电能,其在实际使用中能够对能量进行高效转化,并且能量的密度较高,可以随意组合与移动,已经成为人们日常生活中的必要组成部分。

基于此,以锌—银电池为例,先分析其性能,再研究不同化成制度对银电极性能产生的影响,为今后锌—银电池性能提升提供技术支撑。

关键词:锌—银电池;化成制度;银电极性能引言锌—银电池的比能量和比功率较高,放电电压稳定,因此在航天、航空以及民用设备中得到了广泛运用。

而在干贮存阶段,锌—银电池容量可能会下降,并且激活时间出现延迟,电压性能降低,而导致这一现象出现的主要原因为,锌—银电池银电极性能不稳定。

因此针对这一问题,确定不同化成制度对银电极性能产生的影响,能够为今后电池性能提升提供研究依据,改善锌—银电池的干贮存性能。

一、锌—银电池性能特点第一,放电电压具有两坪阶特点,锌—银电池无论是在充电还是放电过程中,都呈现出阶梯性的特点,这一现象出现的原因为,电池银电极中的银氧化物具有两种价态,其中放电和充电过程中呈现出相反的坪阶,这也是锌—银电池的主要特点。

电池放电率的不同,导致两坪阶长度存在一定差异,在低倍率放电的过程中,高坪阶的电压在1.8伏左右,放出容量占比为70%,并且低坪阶电压的稳定性较高。

在高倍率放电的状态下,高坪阶长度减少,大电流放电过程中,高坪阶非常小甚至完全消失,因此从低坪阶开始放电,这也降低了电压的稳定性。

锌—银电池充电曲线中,第一坪阶氧化为氧化银,电压为1.65伏左右,在充电时间中的占比为30%,第二坪阶氧化为过氧化银,电压为1.95伏,在充电时间中的占比为70%。

由于锌—银电池低坪阶在实际放电过程中电压稳定性较高,因此能够运用在电压稳定性要求高的环境中。

放电低坪阶电压稳定的主要原因为,锌—银电池在放电状态下,银电极中氧化银的含量较少,真实反应面积缩小,电流密度上升,电极的极化反应增加,该种情况下,锌—银电池银电极电位变为负,放电电压大幅降低。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

锌银贮备电池贮存寿命影响因素分析
作者:黄晔刘强
来源:《中国化工贸易·中旬刊》2018年第09期
摘要:本文通过对锌银贮备电池自然贮存和加速贮存后的干态性能及电性能进行了测试,明确影响锌银贮备电池贮存寿命的主要因素是正极活性物质AgO的分解,且得出高温加速贮存试验方法可以模擬自然贮存试验的结论。

关键词:锌银贮备电池;贮存寿命;加速寿命试验
0 引言
锌银贮备电池具有放电电压平稳,比功率大,比能量高,可靠性高的优点,自上世纪50年代实用化以来一直是世界各国导弹武器系统的主要化学电源。

但随着装备水平的发展,电池的贮存寿命已无法满足各系统的要求。

目前锌银贮备电池在室温条件下的干态贮存寿命一般在8~10年。

自然贮存的方法虽然能够准确获得电池的贮存寿命,但该方法耗时长,成本高,加速寿命试验方法是在获得电池贮存寿命影响因素的前提下,通过提高应力水平,进而快速获得电池的贮存寿命。

由于AgO的热力学不稳定性,使得电池可能在贮存过程中发生化学物质的变化。

本研究通过对自然贮存和高温加速贮存后电池的性能进行测试,明确电池贮存过程中化学物质的变化,同时对比两种试验下电池性能的变化规律。

进而明确加速贮存试验方法。

1 试验
将自然贮存容量型电池1进行解剖,对电解液、隔膜、电极成分进行分析。

将容量型单体电池2在高温50℃条件下贮存12天只84天,对隔膜、电极成分进行分析。

2 结果与讨论
2.1 自然贮存电池试验结果
对自然贮存14年的某容量型电池1进行干态解剖,电池隔膜表面颜色正常、光滑、透明,没有发现任何异常现象,对隔膜面电阻、抗拉强度及银镁盐含量进行分析,并电解液成分含量进行测定。

试验结果如表1。

电池1隔膜、电解液成分在贮存14年后并无明显的变化。

数据表明,贮存14年后正极AgO含量减少了38.6%,而Ag2O含量增加了32.8%。

贮存过程中发生了如下反应。

对于负极,电池贮存14年后,ZnO的含量由4.9%增加到11.4%,而锌的含量由89.7%减少到
81.2%。

电池在贮存过程中,负极中的活性物质将发生如下反应。

电池在加载工作初期电压下降幅度最大,而该时间段内,电压降幅在前8年内较大,从第9年至12年电压降幅较小。

孟凡明等开展了电池贮存寿命试验研究,获得容量损失主要是由前5年的容量损失造成的,而5年后的容量损失非常小的结论,即贮存时间越长则计算得出的年均容量损失率越低。

因此,如同孟凡明等人研究结果,电池的容量损失主要由前5年造成,电池电压的衰减规律也可能与此类似。

2.2 高温加速贮存电池试验结果
选取典型容量型电池2产品单体电池,参考俄罗斯开展的锌银电池加速寿命试验方法,以温度作为应力,进行50℃下恒温加速贮存试验,分别进行加速贮存12天、48天、60天和84天。

贮存后电极和隔膜干态测试结果如表2。

表2中活性物质的成分变化情况可以看出,在50℃的高温条件下贮存48天,正极活性物质的含量随着贮存时间的推移发生较大的变化。

贮存过程中主要发生了式(2-1)中的化学反应,应生成约7.43%的Ag2O,而该结果与试验结果是接近的。

在贮存84天后,Ag含量变化较小,AgO含量损失约2.49%,同时Ag2O的含量也增加了约3%,由此可以推论,是电极中少量的银与其相近部位的AgO发生反应生成了Ag2O,而随后的反应主要是极板中AgO的分解。

负极在贮存过程中也发生了从Zn变化生成ZnO的反应,但仅有3%的含量变化,反应程度不及AgO的反应程度明显。

从图3和图4可以看出,电池工作电压随高温加速贮存的时间延长逐渐降低,贮存48天、60天以及84天的电池,除加载时电压依次递减外,100s后的放电电压基本持平,放电容量虽然也出现递减的现象。

自然贮存与高温加速贮存的电极分析结果表明,电池内部主要发生的化学物质变化为正极活性物质AgO分解为Ag2O和O2,而这一分解反应是负极Zn氧化的主要原因。

上述反应在电池电性能的表现为电池加载电压和工作电压下降,放电容量减少。

两种试验方法均表现出容量呈对数衰减的趋势,且容量和电压衰减均表现在贮存前期。

3 结论
①自然贮存寿命试验和加速寿命试验结果表明,电池寿命衰减的主要因素是正极活性物质AgO的分解,且电池容量衰减为自然对数衰减;
②采用高温贮存加速寿命试验方法,可以模拟电池的老化行为。

相关文档
最新文档