铅酸蓄电池在内化成期间失重的研究
铅酸蓄电池研究的国内外研究综述

铅酸蓄电池研究的国内外研究综述
铅酸蓄电池是一种被广泛使用的电池类型,它具有成本低廉、存储能量密度高和可靠性强等优点。
近年来,国内外的学者们对铅酸蓄电池的研究不断深入,涉及到了铅酸蓄电池的基础理论、结构优化、材料改进等多个方面。
首先,关于铅酸蓄电池的基础理论研究,国内外学者主要关注电极反应动力学、电解液的物理化学性质以及正负极活性物质的研究。
其中,电极反应动力学是铅酸蓄电池研究中的重点之一,许多学者从循环伏安曲线、交流阻抗谱等角度探讨了电极、电解液、电极与电解液接触界面等各方面因素对反应动力学的影响。
其次,国内外学者在铅酸蓄电池的结构优化方面的研究主要集中在电池板、电极、电解液、隔板等方面。
例如,学者们通过改善电解液的质量以及优化电极的结构等手段来提高铅酸蓄电池的循环寿命和性能。
最后,关于铅酸蓄电池材料的改进,主要包括正负极材料、隔板材料等方面。
许多学者通过改良电极材料的结构、制备方法以及使用新型材料来提高铅酸蓄电池的性能和循环寿命。
综上所述,国内外学者在铅酸蓄电池研究方面积极探索,涵盖了铅酸蓄电池的基础理论、结构优化以及材料改进等多个方面,为铅酸蓄电池应用领域的发展作出了重要的贡献。
电动助力车用蓄电池内化成的研究

电动助力车用蓄电池内化成的研究南通宏博电源有限公司南通星能节源科技有限公司王有山摘要本文较详细地介绍了电动助力车用蓄电池内化成的优点,给出了小型厂上内化成的方法,并对投资做了估算,论述了内化成生产中的重点工艺技术。
结合研究过程中生产电池的性能及检测、化验结果作了全面总结。
关键词:化成内化成充放电生极板引言目前,蓄电池行业的形势并不乐观,受美国次贷危机的影响,美国经济出现危机并很快演变为世界经济危机。
由此所造成的结果是:股市大幅下跌、物价下跌、房价下跌、需求严重下滑。
针对蓄电池行业来说,蓄电池产品出口明显减少,且因美元贬值出口已无利润或微利;铅价连续暴跌造成企业的生产利润远小于库存损失;从铅、极板、电池至最终用户观望的多,正常生产的少。
勉强生产的企业已无利润可谈,仅仅是为了维持。
针对目前的严峻形势,蓄电池行业考虑如何在逆境中生存、发展,是我们需要认真考虑的问题。
尤其在降低成本、减少投入、加快生产周期等方面。
基于这些,我们采用内化成生产极板和电池,在这方面做了些研究,在此提出来供同行参考。
提到电池内化成的生产,似乎都是大厂的事情,一般认为,做内化成技术含量高、投资大。
虽有诸如生产污染小、极板报废率低、自放电低等优点,但小厂还是不敢自己生产。
其实生产内化成极板,从某种角度看比做外化成极板容易,因为它省掉了部分生产工序。
虽有活物质配方区别、生产工艺区别,但这些都是容易解决的问题。
这里结合实践谈谈个人的看法。
一、生极板的生产生产生极板的总体思路在搜集、设计整个生产过程时,主要考虑设备投资小、降低生产成本、提高极板性能这三个方面。
并且在投资方面,考虑两套生产方案,使大小厂都有能力上马,大厂采用常规的设备投产,资金不足的小厂采用一套小规模的投资方案。
这里仅以小规模生产方案为例加以说明:铅粉机投资较大,可暂不考虑购买。
铅粉外购,将来也可以几个小厂联合购买一台较大的铅粉机,这样可提高设备的利用率,也节省了投资;固化室自建,采用一种物美价廉的控制系统,单这一项就节约几十万的开支。
铅酸蓄电池性能损失机理与预测模型研究

铅酸蓄电池性能损失机理与预测模型研究引言:铅酸蓄电池是一种常用于储能和动力源的设备,广泛应用于汽车、电动车、UPS电源等领域。
然而,随着使用时间的增加,铅酸蓄电池的性能逐渐下降,这是由于多种因素引起的。
本文将讨论铅酸蓄电池性能损失的机理,并探讨预测模型的研究,以提高铅酸蓄电池的使用寿命和性能。
一、铅酸蓄电池性能损失机理1. 活性物质损失:铅酸蓄电池中的活性物质是正极和负极的重要组成部分,随着使用时间的增加,活性物质会逐渐脱落、溶解或结构破坏,导致电池性能下降。
2. 电解液老化:电池中的电解液是用于离子传输的介质,长期使用后,电解液中的酸性成分会逐渐分解,导致电解液的浓度下降,电池内阻增加,从而影响电池的性能。
3. 极板腐蚀:铅酸蓄电池中的极板是电池内部电化学反应的关键部分,随着时间的推移,极板会受到酸性环境的腐蚀,出现腐蚀、锈蚀等问题,导致电池性能衰减。
4. 自放电:铅酸蓄电池在长期不使用时会发生自放电现象,即电池内部自发进行反应,导致电池储存的能量逐渐减少,降低了电池的可靠性和使用寿命。
5. 充放电循环:铅酸蓄电池在充放电过程中会发生化学变化,充电时产生铅酸,放电时形成铅。
这种充放电循环会导致电池内部结构的变化和物质迁移,进而影响电池的性能和寿命。
二、铅酸蓄电池性能损失预测模型研究1. 统计学模型:通过对大量的实验数据进行统计分析和建模,可以建立铅酸蓄电池性能损失的预测模型。
例如,可以使用回归分析、多元线性回归等统计方法,将电池的使用时间、温度、电流等因素作为自变量,将电池的性能损失作为因变量,建立预测模型,从而预测电池的寿命和性能衰减。
2. 物理学模型:基于铅酸蓄电池及其内部反应的物理原理,可以建立物理学模型来研究电池的性能损失和寿命。
例如,可以使用电化学动力学模型、极化模型等理论方法,考虑电池内部的化学反应、传质过程和电荷传输等因素,预测电池的性能损失和衰减机理。
3. 机器学习模型:近年来,机器学习在预测模型研究中得到了广泛应用,可以结合大量的实验数据和特征参数,使用机器学习算法建立铅酸蓄电池性能损失的预测模型。
浅谈铅酸蓄电池行业重金属污染治理与环境管理

浅谈铅酸蓄电池行业重金属污染治理与环境管理在全面贯彻可持续发展理念的大环境背景下,铅酸蓄电池行业逐步成为重金属污染治理的重点行业。
基于此,本文分析了铅酸蓄电池行业的重金属污染问题,并提出了切实可行的污染治理与环境管理策略,以期推动行业的良好发展。
标签:铅酸蓄电池;重金属污染;环境管理策略近年来,重金属污染事件屡见不鲜,尤其是铅污染事件,不仅对区域生态环境造成了不可的逆损害,也对周围居民的身体健康造成了潜在威胁。
因此,铅酸蓄电池行业的重金属污染治理与环境管理成为社会各界关注的焦点。
一、铅酸蓄电池行业的重金属污染问题(一)极板生产与电池组装分离,延伸环境污染在铅蓄电池生产过程中,仅15%是采用内化成工艺,其余均为外化成工艺。
外化成工艺产出的熟极板是重要的中间产品,可以满足电池组装的基本需求。
尽管这种生产模式实现了中间产品的合理利用,创造了一定的经济效益,但同时也加重了环境污染问题。
外化成需要在电解液中使生极板通过充电转变为荷电状态。
与内化成工艺相比,需要增设极板清洗环节,且铅废水排放量是内化成工艺的十倍以上。
一旦铅废水处理不到位,极易造成严重的铅污染。
再者,由于极板与电池是独立组装的,且小微化、单一化组装企业泛滥,此类组装企业约占整个铅蓄电池企业的60%以上,这就导致特定产品供过于求,出现供需关系失衡。
同时,部分小微化、单一化组装企业专业资质不完备,甚至以小作坊生产形式为主,这使得污染防治处理不达标,增加了生态环境污染隐患。
由此可知,铅蓄电池行业应当推行极板生产与电池组装一体化模式,限制小微化、单一化组装企业,进而优化产业结构调整,推动整个铅蓄电池行业的良好发展。
(二)生产设备与环保设备不完善据相关调查资料显示,2011年铅蓄电池企业环保合格率仅为15.67%。
由于各方面因素的制约,国内铅蓄电池行业仍处于人工干预到半自动生产的过渡阶段。
绝大多数铅蓄电池生产企业的技术装备不完善,生产工艺水平偏低,仍沿用传统的开口式填料装置和人工投粉装饰,原料利用效率低。
一种富液式铅酸蓄电池内化成工艺研究

Re s e a r c h o n Co n t a i ne r Fo r ma t i o n o f Le a d - a c i d Ba t t e r y
Si Fe ng r ong ,Pe n g Pe n g, Ye Fe n g
( Wu h a n I n s t i t u t e o f Ma r i n e E l e c t r i c P r o p u l s i o n , Wu h a n 4 3 0 0 6 4 , C h i n a )
入 电解 液 经 配 组 后 进 行 的充 电化 成 方 式 。 与外 化 成 工 艺 相 比 ,蓄 电池 内化 成 工 艺 相 对 简 单 , 生产 周期 短 、节 能 降耗 、节 约 场 地 ,工 序
1 试验
1 . 1样 品 电池 的 制备
il f l e d a c i d, a n d T he t w o p o s i t i v e a d d i t i v e s c o u l d i m p r o v e t h e f o r ma t i o n e f ic f i e n c y a n d t h e c a p a b i l i t y o f b a t t e y r a l s o . A d d i n g 5 wt % P b s 0 4 i s t h e o p t i mu m. a n d t h e f o r ma t i o n e f ic f i e n c y e n h a n c e s 1 3 . % c o m p a r e d
a n d p o s i t i v e a d d i t i v e s a r e s c r e e n e d . he T r e s u l t s o fe x p e r i m e n t s h o w t h a t ( T h e N o . 4 c o n t a i n e r f o r ma t i o n i s
铅酸蓄电池两种化成工艺的简述和比较

目录摘要-------------------------------------------------------------11 前言----------------------------------------------------------12 槽化成----------------------------------------------------------1 2.1不焊接化成 -----------------------------------------------------2 2.2 焊接化成 ------------------------------------------------------2 2.3 化成充电 ------------------------------------------------------3 2.4 化成电解液密度的确定-------------------------------------------32.5 化成电流控制---------------------------------------------------33 电池化成-------------------------------------------------------3 3.1 电池化成细节---------------------------------------------------43.2 电池化成的优缺点-----------------------------------------------54 结束语-----------------------------------------------------------5 参考文献-----------------------------------------------------------5铅酸蓄电池两种化成工艺的简述和比较李越南摘要:在铅酸蓄电池的生产过程中,极板化成是一个关键环节,在这工序中将完成非活性物质铅膏向荷电活性物质的转变, 使正、负极板达到所期望的荷电状态, 即有预期的电极电位正极板、负极板。
电池化成充电技术的研究与探讨

,
荸
3 9
3 7
和旧的内化成充电过程相比 ,没有发生大的变化 , 充电过程中的温度得到了较好地控制 。新的内化成
充 电 电压在 充 电前期 略 高一 些 ,这主 要是 由充 电电
3 5 1 3 5 7 9 l 1 l 3 1 5 l 7 { 9 2 l 2 3
充 电 。
过高的温度不利于电池充电的进行。 2电池化成充 电过程的设计及充电实例 根据 电极及其反应特性 ,对电池 内化成过程 进行重新设计。新的内化成工艺和过去采用的内化
成 工 艺 相 比 ,较 大 地 提 高 了充 电 电流 密 度 ,并 采 取 了温 度控 制 措施 。 由于 电池加 酸后 的 中和 放热 反
Abs t r a c t :Ac c o r d i n g t o t h e s t r u c t u r a l c h a r a c t e r i s t i c s a n d t h e r e a c t i o n c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e a c t i v e ma t e r i a l i n t h e f o r ma t t i n g p r o c e s s , t h e c u r r e n t d e n s i t y d u r i n g t h e c o n t a i n e r f o m a r t i o n wa s i n c r e a s e d a n d t h e c h a r g i n g t i me wa s s h o  ̄ e n e d i n t h e e x p e r i me n t , i n o r d e r t o r e a l i z e t h e q u i c k f o m a r t i o n . An d t h r o u g h a n e x a mp l e , t h e e f f e c t s o f t h e i n c r e a s e o f c u re n t d e n s i t y o n t h e f o m a r t i o n p r o c e s s a n d p e r f o m a r n c e o f l e a d — a c i d b a t t e r y we r e v e r i i f e d . Ke y wo r d s :l e a d — a c i d b a t t e r y ; q u i c k f o r ma t i o n ;c u r r e n t d e n s i t y ;b a t t e r y p e r f o r ma n c e ;c o n t a i n e r
铅酸电池内化成技术的进展

铅酸电池内化成技术的进展张峰博;陈飞;孔春凤;郭志刚【摘要】介绍了阀控式铅酸(V RLA)电池内化成技术在电池化成过程中的应用情况.阐述了内化成技术中多阶段恒压限流充电、多阶段恒流充电和脉冲充电等技术的优势与不足.重点介绍了多阶段恒流化成技术在应用过程中面临的问题,以及脉冲技术在电池化成中的应用研究.提出了内化成技术的研究方向.%The basic situation of the container formation technique used in valve-regulated lead acid (VRLA) battery was presented.The merits and limitations of characteristics ofmulti-stage potentiostatic with current limited charge,multi-stage galvanostatic charge and pulse charge technology were presented.The galvanostatic formation process and the problem exposed in its application,the application of pulse charge technology in VRLA battery formation were emphasized.The research direction of container formation technique was given.【期刊名称】《电池》【年(卷),期】2017(047)002【总页数】4页(P123-126)【关键词】铅酸电池;内化成;脉冲充电;电池性能【作者】张峰博;陈飞;孔春凤;郭志刚【作者单位】天能集团研究院,浙江湖州313100;天能集团研究院,浙江湖州313100;天能集团研究院,浙江湖州313100;天能集团研究院,浙江湖州313100【正文语种】中文【中图分类】TM912.1铅酸电池化成是使生极板铅膏转变成高活性物质,同时生成适当的微观结构的过程,并保证活性物质颗粒之间具有较好的接触,电池具有合适的开路电压、较高的容量和优异的充放电循环寿命。
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的,采用多阶段充一停一充变 电流的化成模式。充 电前后蓄电池重量的变化情况列于表 1 。由表 1 可
表 1 试验蓄 电池化成前后变化一览表
见 :(1 化 成 后 蓄 电池 的总 重均 减 少 ;() 1 经 2未加 滤 酸雾 设施 的 4号 蓄 电池 的失 重 明显大 于 1 、3号 、2 蓄 电池 ,超 出的 8 0g即为 酸雾 重 量 ,约 占总 失 重
步 减少 的 。本次试 验 的 4只蓄 电池 是 同批 次 同规格
中析出的气体先通过多层酸雾捕集层 ,此时大部分 酸雾被拦截而 回流到蓄 电池 中,当气体再经过 已被
2 5% N 0 a H溶 液 浸 泡并 被 饱 和 的 吸 收 层 时 ,将 进
一
步中和尾气 中未被捕集 的酸雾 。在本次试验中 ,
铅 酸蓄 电池在 内化成期 间失重的研 究
瞿 进 孙玉仁 唐 晓 东 。 高 安 薛国飞 , 薛 国林 瞿 洋 , , , , ,
(扬州大学化学化工学院,江苏 扬州 2 50 ;2 1 . 2 02 . 扬州市思吾高机 电设备有限公司,
江苏 扬州 2 50 ;3江 苏省 委党校 研究 生 ,江苏 扬州 2 50) 22 0 . 202
Q i , U u rn, A GXi — o g G n, U u —e , U u —i Q n s UJn S NY —e T N a d n2 AOA X EG o fi X EG o l , UYag o , n f. c olfC e i r n h m cl n ier g Y nz o n es y Y nz o i gu2 5 0 ; . 1 S h o o h m s yad C e i gnei , a gh uU i r t, agh uJ n s 2 0 2 2 t aE n v i a Y nzo WG P w r upy C .Ld, a gh uJ ns 2 2 0 3 P s rdt o a yS h o o agh uS o e p l o, t.Y nz o i gu2 5 0 ; . ot a ae fP r c ol S a g t f C i guC m t e Y nzo ins 2 0 2 C ia OCJ n s o mie, agh uJ g u2 5 0 , hn) a t a
△ 撵 为被气体带 出的酸雾量。 ( 8 )式 中,△ 可以由直接测量蓄电池在充 电 前 、后总重量 的改变而求得 ,△ 可以从硫酸水溶
这是造成蓄电池失重的主要原 因,其次为水的蒸发
和 酸雾 的逸 出 。 41 的分解 .水
液上方水 的分压力计算 出来 ,但△ 嚣 却是பைடு நூலகம்个不
t a cd mi a e efc iey r mo e h o g i l a tr n b o p in meh d .T e c e p h ta i s c n b f t l e v d t r u h s t e v mp e c p u e a d a s r t t o s h h a o c p u ei d s n d a d e sl s d a d c nr d c c dmi n eh l f l o la r d c in a t r e i e n a i u e , n a e u ea i s a d b ep u r e n p o u t . s g y t f c o Ke r s c n a n r o main c re t f ce c ; c d mit ce n p o u t n la - c db t r y wo d : o t i e r t ; u r n i in y a i s; l a r d ci ; e d a i aty f o e o e
负极 板 上 :
J Q+ S p 6 Q
() 2
P S 4 ∥ — b O +2
充 电过程 的总 反应 为 :
+ S Q
() 3
P S , H2) 尸 a +尸 +2 s , () a O 十2 (— 塑 = 6 6 H2 o 4
图 1 酸雾 捕 集 和 吸收 装 置 不 意 图
度从 2 . 5 7%降至 98%;() 成后 硫 酸 电解 液 的浓 . 4化 度 显 著上 升 。这 一 方 面 是 由于 按 () 充 电反 应 生 4式
酸雾 的氢一氧一水蒸气的混合气体的逸出,从而造
成 蓄 电池 总重 量 的减少 。 从 上述讨 论 可知 ,在充 电过程 中 ,蓄 电池 总 重 的减少 应为 :
酸废水的排放。针对上述存在的问题 ,为减少酸雾 进行 了很多研究 ,同时在化成设备方 面 ,采用
本文对 内化成过程 中蓄电池 的失重进行 了研 究 ,并根据失重计算电流效率及酸雾防护和有效电
流效率 。
2 试 验蓄 电池
半封闭式引风滤酸及废酸处理设备 ,使污染等级有
收 稿 日期 :2 1 - 6 2 0 10 — 9
△ 为在充电温度下被氢气和氧气带出蒸发
水 的量 ;
对于薄型起动用极板的初充 电,一般要充人标 称容量 的 3 倍左右 的电量 ,而对 于 V L R A蓄 电池 初充 电通常要 5 6 ~ 倍或更高倍于标称 电容量 的电
量 。其 中超 出的 电量 主要 消耗 于水 分解 的副 反应 ,
△ =△ +△ +△ 嚣 () 8
成 了硫酸 ,另一方 面则是 由于水 的分解和水 的蒸
发 ,以及 在和 膏过程 中加 入 的硫酸 经化成 后重 新 由 硫 酸盐按 () 变而 至 。 4式转 4 内化 成 过程 中蓄 电池失重 的讨 论
式 中 :△ 表示 按 ()式 因电解 而损失 水 的量 ; 7
为 10X10 . ( m 。蓄电池 为富液式起动 2 .X1 m ) 45 1 型 ,本试验中采用 图 1 所示装置捕集和碱液吸收酸
雾 的方 法 。
当充电时 ,在电流的作用下 ,发生如下的电化
学反应 ( 主反应 ) :
正极板 上 :
P S 4 2 H一 bO + 0 —
从 () 式 可 见 ,随 着充 电过程 的进行 ,硫 酸 4
图1 中酸雾捕集和碱液吸收层的载体材料采用
多 层 腈 纶 棉 ,每层 之 间 的 间距 为 3c m,充 电过 程
电解液的密度将缓慢上升。如果电流效率为 10 0 %, 则经化成后 ,蓄电池的总重应保持恒定 ,但在实际 充 电过程 中 ,充入 的电量远高于蓄 电池的实际容 量。要想在不产生气体的情况下用恒流充电,最多 能充入 ( 次放 出电量 的) 3. 上 68%L 6 I 继青[ 过 。吴 7 1 通 对VL R A蓄电池化成 过程 中失水 的研究 后认 为 , 充入超过标称容量 4 5 的电量是必须的,可以 ~ 倍 使 电极深处和远离集流体的物质转化为 电化学活性 物质。超出标称容量的电量大部分消耗于水的分解 反应 ,所以伴随大量氢气和氧气析出。逸出的气体 是被硫酸水溶液中的水所饱和的气体 ,所以,随着 充 电反 应进行 到析 气 阶段 以后 ,蓄 电池 的总重 是逐
摘要 :对 内 化成 中蓄 电池失重的研究 ,提 出根据失重和混合 气体组成计算有效电流效率的方法。 指 出用 简 易捕 集和 吸 收 方法 能有 效 除去 酸 雾 ,并 设 计 出使 用 方便 且廉 价 的酸 雾捕 集 器 ,可 降低 酸雾排放量 ,有利于清洁生产。 关键词 :内 化成; 电流效率; 酸雾; 清洁生产; 铅酸蓄电池 中图分 类号 :T 1. M921 文献标 识码 :B 文章编 号 :10- 04 ( 1)5 2 8 0 06 872 1 — 1— 5 0 0 S u yo i h - o s f e d a i a t r u i g t ec n an rf r a i n t d n we g t l s a - cd b te yd rn o t i e m to o l h o
确定 的量 ,且 又无 法计 算 。我们采 取如 图 l 示 的 所
措施 ,使 △ 筹 降到最小或采用完 全吸收的办法 , 从而使△ 雾 0 酸 一 ,则 ( 8 )式就变成 :
Abs r c :Th s a r p t fr r a ac ain ta t i p pe u s o wa d c lulto me h d f ef cie u r n e f in y c o d n t t o o f tv c re t fi e c a c r i g o e c l s - ihto e d- cd b t r nd mie a o o iin d rn h o ti e o mai n tp i t ut o s weg fl a a i a t y a x d g s c mp sto u i g t e c n an rfr t .I on s o e o
() 1
伴随化学反应的进行 ,蓄电池中硫酸溶液和浓 度不断下降 ,同时释放出反应热 。表现为蓄电池体 系 内温度 升高 ,即与 环境 问有热 量交换 。由于是 在
有循 环水冷 却 的槽 中进 行 ,蓄 电池 的温度不会 超 过 5 0℃ ,故在 静止 状 态 下 浸泡 期 内 由加 酸 口蒸发 的 水 量 可 以被 忽 略 。
大 ,形成被水饱和的气体 ,当气泡到达液面,由于 气泡 膜 ( 酸水 溶液 的液膜 ) 的爆裂 ,被水 所饱 和 硫
的气体逸 出,与此同时 ,因气泡膜爆裂形成的极小
酸雾 液滴 被气 体带 出 ,这 就形 成 了被 水饱 和 的带 有
量 的 1 %;( 在灌酸和浸泡期 间硫酸电解液 的浓 7 3 )
1 前言
了降低。 将生极板组装成蓄电池 , 采用蓄电池化成 ( 又
称 内化 成) 工 艺在 中 国已 日趋普 及 [ 电池 内化 成 3 1 。 工 艺最 突出 的优点是 减少 了酸 雾 的排 放量 和节 省 了