铅酸蓄电池的主要性能指标
1. 铅酸蓄电池的主要性能指标
（1）安全性能
安全性能指标不合格的蓄电池是不可接受的，其中影响最大的是爆炸和漏液。爆炸和漏液的发生主要与蓄电池的内压、结构、工艺设计（比如安全阀失效）及应当禁止的不正确操作有关。
（2）额定容量
为了蓄电池的容量，定义了蓄电池的额定容量。额定容量是蓄电池制造的时候，规定蓄电池在一定的放电条件下应该放出的最低限度的电量，其单位为Ah。使用条件不同，蓄电池能够放出的容量也不同。规定的蓄电池放电条件为：
①蓄电池放电电流。一般所说的就是放电率，针对蓄电池放电电流的大小分别有时间率和电流率。放电时间率是指在一定的放电条件下放电到终止电压的时间长短。依据IEC标准，放电率分别为20小时率、10小时率、5小时率、3小时率、2小时率、1小时率、0.5小时率等。蓄电池的额定容量用C来表示，以不同的放电率得到的蓄电池的容量会不同。
②放电终止电压。放电电流不同，终止放电电压也不相同。随着放电的进行，蓄电池的端电压会逐步下降。在25℃条件下放电到能够再次反复充电使用的最低电压称为放电终止电压。放电率不同，放电终止电压也不相同。一般为10小时率放电的终止电压多数为1.8V/单格，以2小时率方电的终止电压一般为1.75V/单格。低于这个电压时，虽然可以放出稍微多一点的电量，但是容易形成再次充电的容量下降，所以除非特殊情况，不要放电到终止电压。
③放电温度。需电池在低温时的放电容量小，高温时的容量大，为了统一放电容量就规定了放电温度。
④蓄电池的实际容量。蓄电池的实际容量反应蓄电池实际存储电量的多少，单位用安时表示（Ah）表示。同样安时数越大，则蓄电池的容量就越大，电动自行车的续行里程就越远。在使用过程中，蓄电池的实际容量会逐步衰减。国家标准规定新出厂的蓄电池的实际容量大于额定容量者为合格蓄电池。如现在市场上电动自行车的蓄电池，以恒定电流5A放电要超过2h，相当于电动自行车在平坦的路上连续行驶2h以上。
影响蓄电池容量的因素有极板的构造、充放电电流的大小、电解液的温度及密度等，其中以充放电电流和温度的影响最大。如充放电流过大，将使极板上的活性物质变化处于表面,容量则降低很多。蓄电池的放电电流不同，所能够放出的容量也不相同，放电电流越大，能够放出的电量越小。例如电动自行车常用的电流为5A，使用标称10Ah的蓄电池就是2小时率放电，如果采用10小时率放电，可以达到12Ah。这样，该蓄电池如果按照2小时率标称应该是10Ah，如果按照10小时率标称就是12Ah.所以评价蓄电池的容量不仅仅要看蓄电池的标称容量，还要看蓄电池的放电率。电动自行车蓄电池往往标称为10Ah，同一个蓄电池也可以标12Ah和14Ah。再比如，14Ah的许电车也可以标为17Ah。还有一些蓄电池标为20Ah，蓄电池容量标称值大了，但是其容量没有明显的变化。
（3）内阻
蓄电池的内阻是指电流流过蓄电池内部时所受的阻力，铅酸蓄电池的内阻很小，需要用专门的仪器才可以测得到比较准确的结果。一般所指的蓄电池内阻是充电态内阻，即蓄电池充满电时的内阻。与之对应的是放电态内阻，并且不太稳定。蓄电池的内阻越大，蓄电池自身消耗掉的能量越多，其使用效率越低。内阻很大的蓄电池在充电时发热很厉害，使蓄电池的温度急剧上升，对蓄电池和充电器的影响都很大。随着蓄电池使用次数的增多，由于电解液的消耗及蓄电池内部化学物质活性的降低，蓄电池的内阻会有不同程度的增大，质量越差的蓄电池增大的越快。
蓄电池内部阻抗会因放电量增加而增大，尤其是在放电终止时阻抗最大，主要因为放电的进行使得极板内产生不良导体硫酸铅以及电解液比重下降，故放电后务必马上充电。若任其持续放电，则硫酸铅形成安定的白色结晶（即硫化现象）后，即使充电，极板的活性物质亦无法恢复原状，从而将缩短蓄电池的使用寿命。
温度的下降将导致电解液流动性变差，极板收缩，化学变化迟缓，蓄电池内阻增加。从30℃开始，若温度下降1℃，容量将下降1％左右，其内阻也有所增大。所以在严寒地区，气温在－20℃以下时容量已下降至60％，内阻增大，常感到蓄电池电力不足。在严寒地区易出现过量放电，而在温带地区则经常出现过量充电的问题。所以要使用好蓄电池，必须根据当地的气候条件，针对实际情况，掌握其使用规律。蓄电池的充电必须根据不同情况选择适当的方法并正确的使用充电设备，这样才能提高蓄电池的容量，延长蓄电池的使用寿命。
铅酸蓄电池的内阻与镍氢蓄电池及锂离子蓄电池相比较小，即蓄电池容量下降2/3后，仍能提供较大的电流，而电源电压基本稳定，波动较小。而镍氢蓄电池及锂离子蓄电池就不同了。以36V/9Ah锂离子蓄电池为例，当容量下降到原来的1/3后，电流输出为12A时，电压就会有4～5V的波动，即有电流输出时为31V，无电流输出时接近35V。这样在电动自行车应用中，骑行时会出现运行不平稳，时而有输出时而无输出的现象。
（4）循环寿命
循环寿命是指蓄电池可经历的重复充放电次数。蓄电池的寿命和容量成反比关系，循环寿命还与充放电条件密切相关，一般充电电流越大（充电速度越快），循环寿命越短。
寿命是表示蓄电池容量衰减速度的一项指标，随着使用的深入，蓄电池容量的衰减是不可避免的，当容量衰减到某规定值时，
可以判定寿命终结。按照新制定的电动自行车蓄电池标准，一定容量70％充放电循环次数来表示蓄电池的寿命，合格底线为350次。因此，对于日常交通距离小于30㎞的用户而言，若电机、控制器、充电器等都是良好的，使用方法正确，一组较好的蓄电池的最短服役时间达到一年以上应该是可以保证的。
容量和寿命是衡量蓄电池性能的主要指标，容量一般以Ah为单位，表明蓄电池储备能量的能力。例如一个标称容量为12Ah 的蓄电池，则必须达到以6A放电，放至终止电压3105V(36V)的时间应不小于2h的水平。将这种蓄电池用于电动自行车，载重75kg，在平坦路面上骑行，工作电流约为4A，放电时间应大于3h，时速为20㎞，那么它的理论续行里程将达到50㎞。若考虑途中刹车、启动等因素，采用这种蓄电池的电动自行车的续行里程可达到40～50㎞。
一般来说，放电电流越大，蓄电池的寿命越短；放电深度越深，蓄电池的寿命也越短。铅酸蓄电池可以应付短时间的大电流放电，这时候放电深度不深。小电流放电时，即便放电深度稍微深一些，对蓄电池的寿命影响也不大。蓄电池最怕连续大电流深度放电。
影响铅酸蓄电池寿命的因素有极板的内在因素，诸如活性物质的组成、晶型、孔隙率、极板尺寸、板栅材料和结构等；也取决于一系列外在因素，如放电电流密度、电解液浓度和温度、放电深度、维护状况和储存时间等。
①放电深度。放电深度即使用过程中放电到何程度时开始停止，100％深度指放出全部容量。铅酸蓄电池的寿命受放电深度的影响很大。设计造型时重点要考虑的深循环使用，则铅酸蓄电池会很快失效。
因为正极活性物质二氧化铅本身互相结合就不牢，放电时生成硫酸铅，充电时又恢复为二氧化铅，硫酸铅的摩尔体积比氧化铅大，则放电时活性物质体积膨胀。1mo1氧化铅转化为1mo1硫酸铅时，体积增加95％。这样反复收缩和膨胀，就会使二氧化铅粒子之间的相互结合逐渐松弛，易于脱落。若1mo1二氧化铅的活性物质只有2220％放电，则收缩、膨胀的过程就大大降低，结合力破坏变缓，因此，放电深度越深，其循环寿命越短。
②过充电程度。过充电时有大量气体析出，这时正极板活性物质遭受气体的冲击，这种冲击会促进活性物质脱落。此外，正极栅合金也遭受严重的阳极氧化而腐蚀，所以蓄电池过充电时会使蓄电池的使用寿命缩短。
③温度的影响。铅酸蓄电池的寿命随温度升高而延长。在10℃～35℃之间，温度每升高1℃，增加5～6个循环；在35℃～45℃之间，温度每升高1℃，可延长寿命25个循环以上；温度高于50℃，则因负极硫化容量损失而缩短了寿命。
蓄电池的寿命在一定温度范围内随温度升高而延长，这是因为容量随温度升高而增大。如果放电容量不变，则在温度升高时其放电深度降低，而使寿命延长。
④硫酸浓度的影响。硫酸浓度的增大，虽对正极板容量有利，但蓄电池的自放电增加板栅的腐蚀加速，也促使二氧化铅松散脱落。随着蓄电池中硫酸浓度的增大，循环寿命将缩短。
⑤放电电流密度的影响。随着放电电流密度的增大蓄电池的寿命将缩短，因为在大电流密度和高硫酸浓度条件下，正极二氧化铅易松散脱落。
（5荷电保持能力
蓄电池荷电保持能力是指在开路状态下，蓄电池储存的电量在一定环境条件下的保持能力。自放电主要是由蓄电池材料、制作工艺、储存条件等多反面的因素决定的。通常温度越高，自放电率越大。蓄电池有一定程度的自放电属于正常现象。经充电的蓄电池在存放过程中，其容量会因内部的自行放电而逐渐减小，其原因是被充电的阴极活性物质和硫酸起了反应，生产氢气而失电。一般在温度越高和比重越大时，自放电量也越大。在正常情况下，蓄电池每存放一天，容量减小2％左右，超过此值则属不正常。造成蓄电池自行放电的主要原因是电解液不纯净或单体蓄电池内电解液中硫酸的浓度不均匀，特别是电解液中的硫酸下沉，出现上下浓度差时，就会使极板产生电位差而引起自行放电。
（6）高率放电性能
高率放电性能即大电流放电能力，主要和蓄电池的材料及制作工艺有关。蓄电池电解液的比重几乎与放电量成正比例。因此，根据蓄电池完全放电时的比重及10％放电时的比重，即可推算出蓄电池的放电量。测定铅酸蓄电池电解液比重是得知放电量的最佳方式。测量电解液比重时，须使用吸收式比重计将电解液缓缓吸入外筒，从浮标的刻度即可测知比重。铅酸蓄电池的电解液比重会随温度变化而变化，电解液比重以20℃时的比重为标准，因此比重计上的读数必须换算为20℃时的标准比重。比温度变化1℃时，则比重变化0.0007，因此，在测量比重的同时必须测量温度，测温时应使用棒状酒精温度计。若在温度t时所测的比重为St,则可以下式换算标准温度（20℃）时的比重S20。
S20=St+0.0007(t-20) 式中：S20为换算到20℃时的比重；St为温度t时所测的比重；t为电解液的实际温度。例如：20℃时比重为1.280，在10℃时变为1.287，30℃时变成1.273。
（7）蓄电池的额定电压
国家标准规定的蓄电池电压值为额定电压，用V表示。铅酸蓄电池每格电压值为2V，蓄电池电压是把3格隔槽（约2.1V）串联在一起而构成6.3V(标称为6V的蓄电池)，串联6格就为12.6V（标称为12V的蓄电池）。该电压值是在完全充电的状态下且端子间没构成电路时的电压（开路电压）。蓄电池的电动势和硫酸浓度成正比，并受温度影响。放电时的电压与放电电流和蓄电池内阻有关，放电电流越大，电压下降的越多。放电到0V后，即使再充电也不能恢复原来的性能。所以，依放电电流的多少规定
了相应的停止放电电压，以避免放电至低于该电压。另外，按规定放电到停止电压后搁置一段时间，其开路电压便恢复到和硫酸浓度相应的电压。
市场上的电动自行车蓄电池单体电压只有6V或12V，而大部分电动自行车用的蓄电池为36V，则需由6只6V蓄电池3只12V蓄电池串联形成蓄电池组。蓄电池组工作电压是指蓄电池组实际输出电能时的电压值，36V蓄电池组的工作电压一般在41～31.5V之间，电压低于31.5V时称为过放电或欠压，容易损坏蓄电池组，影响蓄电池的使用寿命。
（8）电解液
电解液是由高纯度硫酸和纯水组成的无色透明的稀硫酸，它和阴、阳极板起化学作用，把化学能转化成电能，同时在蓄电池内部起导电作用。电解液的比重在标准温度20℃下定位1.28。
铅酸蓄电池制造工艺流程 1、极板的制造 包括:铅粉制造、板栅铸造、极板制造、极板化成、装配电池。 ⑴铅粉制造设备铸粒机或切段机、铅粉机及运输储存系统; ⑵板栅铸造设备熔铅炉、铸板机及各种模具; ⑶极板制造设备与膏机、涂片机、表面干燥、固化干燥系统等; ⑷极板化成设备充放电机; ⑸水冷化成及环保设备。 2、装配电池设备 汽车蓄电池、摩托车蓄电池、电动车蓄电池、大中小型阀控密封式蓄电池装配线、电池检测设备(各种电池性能检测)。 ⑴典型铅酸蓄电池工艺过程概述 铅酸蓄电池主要由电池槽、电池盖、正负极板、稀硫酸电解液、隔板及附件构成。 ⑵工艺制造简述如下 铅粉制造:将1#电解铅用专用设备铅粉机通过氧化筛选制成符合要求的铅粉。 板栅铸造:将铅锑合金、铅钙合金或其她合金铅通常用重力铸造的方式铸造成符合要求的不同类型各种板板栅。 极板制造:用铅粉与稀硫酸及添加剂混合后涂抹于板栅表面再进行干燥固化即就是生极板。 极板化成:正、负极板在直流电的作用下与稀硫酸的通过氧化还原反
应生产氧化铅,再通过清洗、干燥即就是可用于电池装配所用正负极板。 装配电池:将不同型号不同片数极板根据不同的需要组装成各种不同类型的蓄电池。 3、板栅铸造简介 板栅就是活性物质的载体,也就是导电的集流体。普通开口蓄电池板栅一般用铅锑合金铸造,免维护蓄电池板栅一般用低锑合金或铅钙合金铸造,而密封阀控铅酸蓄电池板栅一般用铅钙合金铸造。 第一步:根据电池类型确定合金铅型号放入铅炉内加热熔化,达到工艺要求后将铅液铸入金属模具内,冷却后出模经过修整码放。 第二步:修整后的板栅经过一定的时效后即可转入下道工序。板栅主要控制参数:板栅质量;板栅厚度;板栅完整程度;板栅几何尺寸等; 4、铅粉制造简介 铅粉制造有岛津法与巴顿法,其结果均就是将1#电解铅加工成符合蓄电池生产工艺要求的铅粉。铅粉的主要成份就是氧化铅与金属铅,铅粉的质量与所制造的质量有非常密切的关系。在我国多用岛津法生产铅粉, 而在欧美多用巴顿法生产铅粉。 岛津法生产铅粉过程简述如下: 第一步:将化验合格的电解铅经过铸造或其她方法加工成一定尺寸的铅球或铅段; 第二步:将铅球或铅段放入铅粉机内,铅球或铅段经过氧化生成氧化铅; 第三步:将铅粉放入指定的容器或储粉仓,经过2-3天时效,化验合格后
蓄电池基础知识 蓄电池是UPS电源中最关键、最昂贵、最易损坏的部件之一，它对UPS的品质有着重要的影响。正确的使用和维护好蓄电池，是延长蓄电池的寿命，提高放电效率的关键。下面再介绍一些铅蓄电池的小知识。 1. 铅酸蓄电池的结构及电动势的产生： 铅酸蓄电池的构造： 正极板（正极板上的活性物质为二氧化铅PbO2)、 负极板（负极板上的活性物质为海绵状纯铅Pb)、 电解液（电解液由水和硫酸[H2SO4]按一定的比例配制而成）、 电池槽等。 将制作好的正、负极板浸入装有电解液的电池槽中后，负板表面的铅离解产生二价的正铅离子和电子（Pb →Pb2+ + 2e），其中正二价的铅离子进入电解液中，电子留在负极板上，这样负极板和电解液之间形成电位差。 同样正极板上的二氧化铅在电解液中离解成正四价的铅离子和负氢氧根离子（PbO 2 + H2O →Pb4+ + OH- ），其中负的氢氧根离子进入电解液，正4价铅离子留在正极板上，这样在正极板和电解液之间形成电位差。 由于正、负极板与电解液都有电压差，所以正、负极板之间也存在电位差。正、负这间电压的高低与电解液的浓度有关，铅酸蓄电池的每单元电压值可用公式表示：E = 0. 85 + d(15℃) 式中0.85----表示铅酸蓄电池的电动势常数, d(15℃)---表示15℃时极板活性质物质微孔中电解液的比重。 UPS电源中常使用的铅酸蓄电池标称电压为12V，它由6个单元组成。 2. 铅酸蓄电池的放电及常用的充电方法： 2.1 蓄电池的放电：蓄电池向外电路供电叫蓄电池放电，放电时，负极板上的电子通过负载流向正极，随着放电的进行，负极板的铅和硫酸反应生成硫酸铅，正极上的氧化铅和硫酸反应生成硫酸铅，随着放电的进行，蓄电池的端电压逐惭下降，当端电压下降至临界电压时，就应终止放电，否则蓄电池的寿命将大缩短甚至损坏。临界电压是蓄电池制造商为保护蓄电池免受不正常的放电而影响蓄电池的寿命， 2.2 恒流充电：这种充电方法在整个充电过程中，流过蓄电池的电流不变，充电器输出的充电电压随蓄电池的端电压上升而上升。这种充电方法有以下特点：充电时间短，但耗能大，充电后期易产生过压充电而缩短电池使用寿命。目前在UPS电源中，不采用这种方法。 2.3 恒压充电充：使用这种方法充电时，整个过程中充电电压保持不变。常用的恒压充电方式中有高压恒压充电和低压恒压充电之分。
阀控式密封和免维护铅酸蓄电池的寿命影响 摘要：本文讨论了阀控式密封和免维护铅酸蓄电池作为太阳能灯具、光伏电站和光伏户用系统的储能电源，在全天候运行时的耐候性问题，即自然环境下温度对蓄电池寿命、容量的影响，以及光伏系统储能铅酸蓄电池研究、开发。 关键词：VRLA蓄电池胶体铅酸蓄电池免维护铅酸蓄电池环境温度蓄电池寿命蓄电池容量蓄电池研发方向 近年来，太阳电池的光伏发电技术得到了世界各国的高度重视。从欧美的太阳能光伏“屋顶计划”到我国的西部光伏发电项目。太阳能光伏发电已经显示了其强劲的发展势头。随着光伏发电技术的发展和低成本光伏组件的产业化，太阳能灯具、光伏电站和光伏户用电源，均要求蓄电池供应商能够提供全天候运行的蓄电池，而目前光伏系统多采用阀控式密封铅酸蓄电池（以下简称铅酸蓄电池缩写为VRLAB）胶体铅酸蓄电池和免维护铅酸蓄电池（不是VRLA蓄电池）作为储能电源。耐候性是指蓄电池适应自然环境的特性。本文主要讨论自然环境下温度对蓄电池寿命、容量的影响及解决方法，以及储能铅酸蓄电池研究发展方向。上述三种产品在河北奥冠电源公司已批量生产，山东皇明太阳能公司做储能蓄电池已配套应用，现场试验效果很好。 一、温度对铅酸蓄电池寿命的影响 VRLA铅酸蓄电池受温度影响较大，按阿里纽斯原理，在大于40℃，温度升高10度，寿命降低一倍，寿命终止的主要原因是：（一）硫酸电解液干涸；（二）热失控；（三）内部短路等。（一）硫酸电解液干涸： 硫酸电解液作为参加化学反应的电解质，在铅酸蓄电池中是容量的主要控制因素之一。酸液干涸将造成电池容量降低，甚至失效。造成电池干涸失效这一因素是铅酸电池所特有的。酸液干涸的原因：（1）气体再化合的效率偏低，析氢析氧、水蒸发；（2）从电池壳体内部向外渗水；（3）控制阀设计不当；（4）充电设备与电池电压不匹配，电池电压过高、发热、失水、干涸而失效。 VRLA铅酸蓄电池受到上述（1）（2）（3）（4）四种因素的影响，其中（2）（3）（4）三种因素引起的失水速度随环境温度的上升而加快，从而加速了铅酸蓄电池以干涸方式失效。酸液干涸是影响VRLA铅酸蓄电池寿命的致命因素，VRLA蓄电池不适于在35℃以上高温条件下使用。 （二）热失控： 蓄电池在充放电过程中一般都产生热量。充电时正极产生的氧到达负极，与负极的绒面铅反应时会产生大量的热，如不及时导走就会使蓄电池温度升高。蓄电池若在高温环境下工作，其内部积累的热量就难以散发出去，就可能导致蓄电池产生过热、水损失加剧，内阻增大，更加发热，产生恶性循环，逐步发展为热失控，最终导致蓄电池失效。 VRLA铅酸蓄电池由于采用了贫液式紧装配设计，隔板中保持着10%的孔隙酸液不能进入，因而电池内部的导热性极差，热容量极小。VRLA铅酸蓄电池之所以在高温环境下非凡分类生热失控，是由于安全阀排出的气体量太少，难以带走电池内部积累的热量。热失控的巨热将使蓄电池壳体发生严重变形、胀裂、蓄电池彻底失效。 （三）内部短路：由于隔膜物质的降解老化穿孔，活性物质的脱落膨胀使两极连接，或充电过程中生成枝晶穿透隔膜等引起内部短路。深放电之后的蓄电池，其吸附式隔板易出现铅绒或弥散型沉淀，或形成枝晶，导致正负极板微短路。 由于VRLA铅酸蓄电池的负极冗余设计，充电的初、中期充电效率比正极板充电效率高，所以在正极板析氧之前，负极已生成足够的绒面铅，用于使氧进行再化合。在制作蓄电池过程中，以负极活性物质的量作为控制因素，可以减缓电池性能的恶化。
四种主要的锂电池正极材料 LiCoO2 锂离子从LiCoO2中可逆脱嵌量最多为0.5单元.Li1-xCoO2在x=0.5附近发生可逆相变，从三方对称性转变为单斜对称性。该转变是由于锂离子在离散的晶体位置发生有序化而产生的，并伴随晶体常数的细微变化。但是，也有人在x=0.5附近没有观察到这种可逆相变。当x＞0.5时，Li1-x CoO2在有机溶剂中不稳定，会发生释氧反应;同时CoO2不稳定，容量发生衰减，并伴随钴的损失。该损失是由于钴从其所在的平面迁移到锂所在的平面，导致结构不稳定，使钴离子通过锂离子所在的平面迁移到电解质中。因此x的范围为0≤x≤0.5，理论容量为156mA·h/g。在此范围内电压表现为4V左右的平台。当LiCoO2进行过充电时，会生成新的结构 当校子处于纳米范围时，经过多次循环将产生阳离子无序，部分O3相转变为立方尖晶石相结构，导致容量衰减。粒子小时，由于锂离子的扩散路径短，形成的SEI膜较粒子大的稳定，因此循环性能好。例如，70nm的粒子好于300nm 的粒子。粒子大小对自放电也具有明显影响。例如粒子小，自放电速率快。粒径分布窄，粒子的球形性越好，电化学性能越佳。最佳粒子大小取决于电池的要求。 尽管LiCoO 与其它正极材料相比，循环性能比较优越，但是仍会发生衰减， 2 对于长寿命需求的空间探索而言，还有待于进一步提高循环性能。同时。研究过经过长时期的循环后，从层状结构转变为立方尖晶石结构，特别程发现，LiCoO 2 是位于表面的粒子;另外，降低氧化钴锂的成本，提高在较高温度(＜65℃)下的循环性能和增加可逆容量也是目前研究的方向之一。采用的方法主要有掺杂和包覆。 作为锂离子电池正极材料的锂钴氧化物能够大电流放电，并且放电电压高，放电平稳，循环寿命长。.因此成为最早用于商品化的锉离子蓄电池的正极材料，亦是目前广泛应用于小型便携式电子设备(移动电话、笔记本电脑、小型摄像机等)的正极材料。LiCoO2具有a-NaFeO2型二维层状结构，适宜于锂离子在层间的嵌人和脱出，理论容量为274 mA·h/g。在实际应用中，该材料电化学性能优异，热稳定性好，且初次循环不可逆容量小。实际可逆容量约为120～150 mA·h/g，即可逆嵌人/脱出晶格的锂离子摩尔百分数接近55 %。 在过充电条件下，由于锂含量的减少和金属离子氧化水平的升高，降低了材料的稳定性。另外由于Co原料的稀有，使得LiCoO2的成本较高。 LiCoO2生产工艺相对较为简单，其传统的合成方法主要有高温固相合成法和低温固相合成法。 高沮固相合成法通常以Li2CO3和CoCO3为原料，按Li/Co的摩尔比为1：1配制，在700~900℃下，空气氛围中灼烧而成。也有采用复合成型反应生成LiCoO2前驱物，然后在350～450℃下进行预热处理，再在空气中于700～850℃下加热合成，所得产品的放电容量可达150 mA·h/g。唐致远等以计量比的钴化合物、锂化合物为合成原料在有机溶剂乙醇或丙酮的作用下研磨混合均匀，先在450℃的温度下处理6h.，待冷却后取出研磨，然后再在6～10 MPa压力下压成块状，最后在900℃的温度下合成12～36 h而制得。日本的川内晶介等用Co3O4和Li2 CO3做原料，按化学计量配合在650℃灼烧10h制的温定的活性物质。章福平等按计量将分析纯LiNO3和Co(NO3)2·6H2O混匀，加适量酒石酸，用氨水调
第九章铅酸蓄电池的装配过程及质量控制 铅酸蓄电池的装配是指将极板、隔板、槽盖及电解液配合组装形成铅酸蓄电池的过程，装配是铅酸蓄电池制造的最后一道工序，装配后形成成品蓄电池可以实现电能与化学能的相互转换。 第一节铅酸蓄电池零部件及技术要求 一、极板 极板是铅酸蓄电池的主体部件，是由板栅与活性物质(活化的铅膏)构成，按其结构形式极板分为涂膏式极板和管式极板，按其状态可分为普通极板和干荷电极板，按其功效可分为正极板和负极板。极板在铅酸蓄电池中的主要作用是: 1、电化反应的母体 2、电压形成的电极 3、电流形成的转换体 极板的技术要求详见第八章。 二、隔板 隔板是铅酸蓄电池重要的部件，又称“第三极板”，它的质量优劣直接影响到铅酸蓄电池的功能和功效，隔板由微孔橡胶或塑料或玻璃纤维材料制成，其一般以片状或袋状的形式存在于蓄电池中，其主要的作用是: 1、防止正、负极板接触短路并保证正、负极板实现最短的距离。 2、保证电解液中的正、负离子顺利通过参加电极反应。 3、电解液的载体。 4、阻缓正、负极板铅膏物质的脱落及极板受震损伤。 5、阻止一些对电极有害物质通过隔板进行迁移和扩散。 铅酸蓄电池用隔板应具有以下特性: ⑴、在硫酸中的应具有良好耐腐蚀性； ⑵、具有疏松多孔结构且能吸入大量的电解质溶液； ⑶、浸透性好； ⑷、有满足使用的机械强度和弹性； ⑸、具有一定的抗压性； ⑹、具有较小的电阻； ⑺、在一定温度范围内具有一定的耐温性； ⑻、具有一定耐老化性和耐氧化性。 铅酸蓄电池的种类很多，目前常用的有以下几类: 1、微孔橡胶隔板 微孔橡胶隔板是一种用生胶、硅酸以及其它添加剂制成的、具有10μm以下微孔的平板式隔板。它具有使用寿命长、可制厚度较小、电阻较低、没有毛刺和枝节等优点。缺点是被电解液浸渍的速度比较慢，成本较高，且不易制成0.5mm以下的薄板。此隔板多用于工业电池中。 微孔橡胶隔板的技术要求见表9—1 表9—1 微孔橡胶隔板物理化学性能
铅酸蓄电池基本常识 1、什么是放电效率？ 放电效率是指在一定的放电条件下放电至终点电压所放出的实际电量与额定容量之比，主要受放电倍率，环境温度，内阻等到因素影响，一般情况下，放电倍率越高，则放电效率越低。温度越低，放电效率越低。 2、何为电池的倍率放电？ 指放电时，放电电流（A）与额定容量（A?h）的倍率关系表示。 3、何为电池的小时率放电？ 按一定输出电流放完额定容量所需的小时数数，称为放电时率。 4、何为电池的能量密度？ 指电池的单位体积所含的电能。 5、铅酸电池使用什么标准？ 电池标准分国家标准、行业标准、企业标准三个级别。目前车用电池执行的是编号为JB/T 10262——2001的行业标准。 6、电动车铅酸电池是如何命名的？ 车用铅酸电池名称叫做6-DZM-X，其中的X为后缀，X可以是8、10、12，代表电池的容量。6DZM代表6组单格电池组合成一块12V电压的电动车专用阀控密封免维护电池，如果是胶体电池，其标示方法为6-DJM-X。 7、铅酸蓄电池容量标示方法是什么？ 应当以C2为准，即以0.5C2电流放电，当电压达到该电池的放电终止电压时的放电时间和电流的乘积应等于或接近额定容量值。比如：一块12V、12Ah 的电池，以5A电流放电，放电终止电压达到10.5V时，时间不能少于140min；
同样，一块12V、10Ah的电池，以5A电流放电到电压达到终止电压10.5V时，时间不能少于120min。其误差为0.1Ah 实际上行业标准规定：10Ah的电池，以5A电流放电到终止电压时间不得小于120min。企业产品实际达到的为130~137min。 8、什么是电池的过充电能力？ 行业标准规定，铅酸蓄电池以1.2A电流连续充电48h，实际容量不得低于额定容量的95%。 9、什么是电池的过放电能力？ 行业标准规定，铅酸蓄电池开始放电电流为12A±1.2A、以定阻抗方式连续放电2.0h，实际容量不得低于75% 10、什么是电池的低温保存特性？ 行业标准规定，铅酸蓄电池在-10℃±0.1℃的环境条件下存放10h，实际容量不能低于70%。 11、如何评价铅酸蓄电池的寿命？ 以容量75%的深度放电，寿命不应低于350次。 12、铅酸电池有那些优缺点？ （1）优点——价格低廉：铅酸电池的价格为其余类型电池价格的1/4~1/6。一次投资比较低，大多数用户能够承受。 （2）缺点——重量大、体积大、能量质量比低，娇气，对充放电要求严格。 13、为什么电池要储存一段时间后才能包装出货？ 电池的储存性能是衡量电池综合性能稳定程度的一个重要参数。电池经过一定时间储存后，允许电池的容量及内阻有一定程度的变化。经过了一段时间的
蓄电池基本知识培训试题 一、填空： 1、蓄电池按极板结构可分为：涂膏式、管式、形成式。 2、极板是铅酸蓄电池的主体部件，是由板栅与活性物质构成。 3、微孔橡胶隔板是一种用生胶硅酸以及其他添加剂制成的，具有10ūm以下微孔的平板式隔板。 4、蓄电池的主要部件，正负极板、极板、电池槽、电池液和一些零部件。 5、蓄电池封口的作用是防止电液溢流。 二、判断题 1、移动型蓄电池是为了便于携带，在移动情况下使用的电源 设备，因此，它具有体积大，重量轻，瞬时放电电流大和耐震、耐冻性较好等基本要求。（×） 2、蓄电池极板一般为单数，至少在三片以上，负极板总比正 极板多一块。（√） 3、蓄电池槽是用来储盛电解液与支撑极板，所以它必须具 有防止酸液漏泄，耐腐蚀、坚固和耐高温等条件。（√） 4、极板所能付出的能量与他的表面积成反比。（×） 5、蓄电池供给外电路电流时所做放电。（√） 三、问答题 1、什么叫蓄电池的容量、流程，理论容量、额定容量、实际 容量三者的区别？
答：蓄电池的容量是指在一定的放电条件下可以从电池中获得的电量，用A·H容量，W·H容量表示，A·H容量是电池输出的电量，W·H容量表示其作功能力的能量。 理论容量：根据活性物质的重量，按照法拉第定律求得的。 实际容量：是指在一定放电条件下（放电率、终止电压、温度）电池实际放出的电量，它总是低于理论容量。 额定容量：是指在设计电池和生产电池时规定或保证电池在放电条件下应该放出的最低限度容量。 2、说说特殊工作栓的工作原理。 答：特殊工作栓主要是由金刚沙压制而成，金刚沙有称刚玉，即氧化铝为多孔性物质一般孔率在30-40%，成型后用四氧乙烯处理，形成一层膜四氧乙烯有较强的憎水性，电池中出的酸雾遇到这层膜变为液珠，又流回电池起到防酸作用。 3、根据有关标准，产品型号的含义可分为三段，解释下列几 种电池型号的含义是什么？ （1）6-DZM-10 6个单体串联、电动、助动用、密封、10AH （2）D330KT “D”电机“K”矿用“T”特殊，容量330AH （3）N-462 “N”内燃机用，容量462AH （4）GFM-300 单格电池，“G”“F”阀控“M”密封，容量300AH 4、什么叫穿壁焊？ 穿壁焊：又称对焊，它是用对焊机将相邻单体极群的偏极柱。在
铅酸免维护蓄电池保养手册 1、环境温度对电池的影响较大。环境温度过高，会使电池过充电产生气体，环境温度过低，则会使电池充电不足，这都会影响电池的使用寿命。因此，一般要求环境温度在25℃左右，UPS浮充电压值也是按此温度来设定的。实际应用时，蓄电池一般在5℃～35℃范围内进行充电，低于5℃或高于35℃都会大大降低电池的容量、缩短电池的使用寿命。一般情况：电池存放容量：1个月（25℃），96%。3个月，（25℃）90%。6个月（25℃），80%。 2、充电电压。由于EPS电池属于备用工作方式，市电正常情况下处于充电状态，只有停电时才会放电。为延长电池的使用寿命，EPS的充电器一般采用恒压限流的方式控制，电池充满后即转为浮充状态，每节浮充电压设置为左右。在使用温度15~30℃环境中，电池浮充使用过程容量递减。递减情况：1年容量为90%左右；2年容量为70%左右；3年容量为50%左右。 3、放电深度对电池使用寿命的影响也非常大。电池放电深度越深，其循环使用次数就越少,因此在使用时应避免深度放电。虽然EPS都有电池低电位保护功能，一般单节电池放电至左右时，EPS就会自动关机。但是，如果EPS处于轻载放电或空载放电的情况下,也会造成电池的深度放电。? ?4、电池在存放、运输、安装过程中，会因自放电而失去部分容量。因此，在安装后投入使用前，应根据电池的开路电压判断电池的剩余容量，然后采用不同的方法对蓄电池进行补充充电。对备用搁置的蓄电池，每3个月应进行一次补充充电。可以通过测量电池开路电压来判断电池的好坏。以12V电池为例，若开路电压高于，则表示电池储能还有80％以上，若开路电压低于，则应该立刻进行补充充电。若开路电压低于12V，则表示电池存储电能不到20％，电池不堪使用。? 5、免维护电池由于采用吸收式电解液系统，在正常使用时不会产生任何气体，但是如果用户使用不当，造成电池过充电，就会产生气体，此时电池内压就会增大,将电池上的压力阀顶开，严重的会使电池爆裂。?? 6、电池应尽可能安装在清洁、阴凉、通风、干燥的地方，并要避免受到阳光、加热器或其他辐射热源的影响。电池应正立放置,不可倾斜角度。每个电池间端子连接要牢固。? 7、定期保养。电池在使用一定时间后应进行定期检查，如观察其外观是否异常、测量各电池的电压是否平均等。如果长期不停电，电池会一直处于充电状态，这样会使电池的活性变差。因此，即使不停电，UPS也需要定期进行放电试验以便使电池保持活性。放电试验一般可以三个月进行一次,做法是EPS带载－－最好在50%以上,然后断开市电，使EPS 处于电池放电状态,放电持续时间视电池容量而言一般为几ms至几十ms,放电后恢复市电供电，继续对电池充电。? 蓄电池性能曲线：
锂电池几种正极材料的优缺点 锂离子电池的性能主要取决于所用电池内部材料的结构和性能。这些电池内部材料包括负极材料、电解质、隔膜和正极材料等。其中正、负极材料的选择和质量直接决定锂离子电池的性能与价格。因此廉价、高性能的正、负极材料的研究一直是锂离子电池行业发展的重点。负极材料一般选用碳材料，目前的发展比较成熟。而正极材料的开发已经成为制约锂离子电池性能进一步提高、价格进一步降低的重要因素。在目前的商业化生产的锂离子电池中，正极材料的成本大约占整个电池成本的40％左右，正极材料价格的降低直接决定着锂离子电池价格的降低。对锂离子动力电池尤其如此。比如一块手机用的小型锂离子电池大约只需要5克左右的正极材料，而驱动一辆公共汽车用的锂离子动力电池可能需要高达500千克的正极材料。 衡量锂离子电池正极材料的好坏，大致可以从以下几个方面进行评估：（1）正极材料应有较高的氧化还原电位，从而使电池有较高的输出电压；（2）锂离子能够在正极材料中大量的可逆地嵌入和脱嵌，以使电池有高的容量；（3）在锂离子嵌入/脱嵌过程中，正极材料的结构应尽可能不发生变化或小发生变化，以保证电池良好的循环性能；（4）正极的氧化还原电位在锂离子的嵌入/脱嵌过程中变化应尽可能小，使电池的电压不会发生显著变化，以保证电池平稳地充电和放电；（5）正极材料应有较高的电导率，能使电池大电流地充电和放电；（6）正极不与电解质等发生化学反应；（7）锂离子在电极材料中应有较大的扩散系数，便于电池快速充电和放电；（8）价格便宜，对环境无污染。 锂离子电池正极材料一般都是锂的氧化物。研究得比较多的有LiCoO2，LiNiO2，LiMn2O4，LiFePO4和钒的氧化物等。导电聚合物正极材料也引起了人们的极大兴趣。 1、LiCoO2 在目前商业化的锂离子电池中基本上选用层状结构的LiCoO2作为正极材料。其理论容量为274mAh/g，实际容量为140mAh/g左右，也有报道实际容量已达155mAh/g。该正极材料的主要优点为：工作电压较高（平均工作电压为3.7V）、充放电电压平稳，适合大电流充放电，比能量高、循环性能好，电导率高，生产工艺简单、容易制备等。主要缺点为：价格昂贵，抗过充电性较差，循环性能有待进一步提高。 2、LiNiO2
我的电池是用在电动车上的，我的电动车是今年过了春节才买的，用了没到一年就不耐要了。我以前充满电时可以跑50多公里，现在30公里都不到就没电了。储电量少了一半有没有人知道我这个问题可以修吗？ 铅酸蓄电池充放电的过程是电化学反应的过程，充电时，硫酸铅形成氧化铅，放电时氧化铅又还原为硫酸铅。而硫酸铅是一种非常容易结晶的物质，当电池中电解溶液的硫酸铅浓度过高或静态闲置时间过长时，就会“抱成”团，结成小晶体，这些小晶体再吸引周围的硫酸铅，就象滚雪球一样形成大的惰性结晶，结晶后的硫酸铅充电时不但不能再还原成氧化铅，还会沉淀附着在电极板上，造成了电极板工作面积下降，这一现象叫硫化，也就是常说的老化。这时电池容量会逐渐下降，直至无法使用。当硫酸铅大量堆集时还会吸引铅微粒形成铅枝，正负极板间的铅枝搭桥就造成电池短路。如果极板表面或密封塑壳有缝隙，硫酸铅结晶就会在这些缝隙内堆积，并产生膨胀张力，最终使极板断裂脱落或外壳破裂，造成电池不可修复性物理损坏。所以，导致铅酸蓄电池失效和损坏的主要机理就是电池本身无法避免的硫化! 这个说法对吗？ ⑴维护： 及时充电，不要过放电。 ②也不要过充电，以电池不感觉很热为标志。 ③在时间允许的情况下，用小电流充电。 ④及时补足电解液。一般情况下，电解液不会损失，损失的是水（蒸发），请补蒸馏水！不可补电解液！！ ⑵区别：①锂离子电池和铅酸电池的化学原理和材料不同，但都是以可逆的电化学过程为技术支持。 ②相对于铅酸电池，锂电具有重量轻，容量大，电流量大，无记忆效应等优点。但缺点是目前太贵。预计，锂电必将淘汰铅酸，镍镉，镍氢电池。 充电方法的研究： 常规充电制度是依据1940年前国际公认的经验法则设计的。其中最著名的就是“安培小时规则”：充电电流安培数，不应超过蓄电池待充电的安时数。实际上，常规充电的速度被蓄电池在充电过程中的温升和气体的产生所限制。这个现象对蓄电池充电所必须的最短时间具有重要意义。 1、恒流充电法 恒流充电法是用调整充电装置输出电压或改变与蓄电池串联电阻的方法，保持充电电流强度不变的充电方法。控制方法简单，但由于电池的可接受电流能力是随着充电过程的进行而逐渐下降的，到充电后期，充电电流多用于电解水，产生气体，使出气过甚，因此，常选用阶段充电法。 2、阶段充电法 此方法包括二阶段充电法和三阶段充电法 ①二阶段法采用恒电流和恒电压相结合的快速充电方法，首先，以恒电流充电至预定的电压值，然后，改为恒电压完成剩余的充电。一般两阶段之间的转换电压就是第二阶段的恒电压。 ②三阶段充电法在充电开始和结束时采用恒电流充电，中间用恒电压充电。当电流衰减到预定值时，由第二阶段转换到第三阶段。这种方法可以将出气量减到最少，但作为一种快速充电方法使用，受到一定的限制。 3、恒压充电法 充电电源的电压在全部充电时间里保持恒定的数值，随着蓄电池端电压的逐渐升高，电流逐渐减少。与恒流充电法相比，其充电过程更接近于最佳充电曲线。用恒定电压快速充电，由于充电初
铅酸蓄电池制造工艺流程及主要设备 1、极板的制造 包括：铅粉制造、板栅铸造、极板制造、极板化成等。 ⑴铅粉制造设备铸粒机或切段机、铅粉机及运输储存系统； ⑵板栅铸造设备熔铅炉、铸板机及各种模具； ⑶极板制造设备和膏机、涂片机、表面干燥、固化干燥系统等； ⑷极板化成设备充放电机； ⑸水冷化成及环保设备。 2、装配电池设备 汽车蓄电池、摩托车蓄电池、电动车蓄电池、大中小型阀控密封式蓄电池装配线、电池检测设备(各种电池性能检测)。 ⑴典型铅酸蓄电池工艺过程概述 铅酸蓄电池主要由电池槽、电池盖、正负极板、稀硫酸电解液、隔板及附件构成。⑵工艺制造简述如下 铅粉制造：将1#电解铅用专用设备铅粉机通过氧化筛选制成符合要求的铅粉。板栅铸造：将铅锑合金、铅钙合金或其他合金铅通常用重力铸造的方式铸造成符合要求的不同类型各种板板栅。 极板制造：用铅粉和稀硫酸及添加剂混合后涂抹于板栅表面再进行干燥固化即是生极板。极板化成：正、负极板在直流电的作用下与稀硫酸的通过氧化还原反应生产氧化铅，再通过清洗、干燥即是可用于电池装配所用正负极板。 装配电池：将不同型号不同片数极板根据不同的需要组装成各种不同类型的蓄电池。 3、板栅铸造简介 板栅是活性物质的载体，也是导电的集流体。普通开口蓄电池板栅一般用铅锑合金铸造，免维护蓄电池板栅一般用低锑合金或铅钙合金铸造，而密封阀控铅酸蓄电池板栅一般用铅钙合金铸造。 第一步：根据电池类型确定合金铅型号放入铅炉内加热熔化，达到工艺要求后将铅液铸入金属模具内，冷却后出模经过修整码放。 第二步：修整后的板栅经过一定的时效后即可转入下道工序。板栅主要控制参数：板栅质量；板栅厚度；板栅完整程度；板栅几何尺寸等； 4、铅粉制造简介 铅粉制造有岛津法和巴顿法，其结果均是将1#电解铅加工成符合蓄电池生产工艺要求的铅粉。铅粉的主要成份是氧化铅和金属铅，铅粉的质量与所制造的质量有非常密切的关系。在我国多用岛津法生产铅粉，而在欧美多用巴顿法生产铅粉。岛津法生产铅粉过程简述如下：
锂电池正负极材料粘接剂 Author:Harrison 1.正极材料粘接剂PVDF 正极粘接剂90%为PVDF，也有部分水性粘接剂； 1.1 PVDF(Polyvinylidene Fluoride)理化性质 外观为半透明或白色的粉体或颗粒，分子间存在较强的氢键，含氧指数46%，不燃，结晶度65%-78%，密度1.17-1.79g/cm3,熔点173，热变形温度112-145℃，长期使用温度-40-150℃。 水溶性：不溶于水； 分子式：（-CH2-CF2-）n CAS号：24937-79-9 1.2 含氟聚合物 PTFE聚四氟乙烯 PCTFE聚三氟氯乙烯 PVF聚氟乙烯 PVDF聚偏二氟乙烯 1.3 粘接剂 概念：由树脂加入一些特殊的助剂，经注塑或挤出等加工工艺得到的高分子聚合物。 作用：保证活性物质制浆时均匀和安全性，粘接作用，有利于形成SEI膜。 1.4 锂离子电池对粘接剂的要求 对活性物质有较好的黏性力，浆料长时间保持稳定 对箔材有较好的粘接性,粘接集流体 在宽电压范围内稳定性好，正极粘接剂在正极高压不被氧化，负极低压不被还原，极片辊压后不易反弹 高熔点，切片时不易碎裂 在电解液中不易溶胀且对电解液不发生发应，有较好的离子电导率 有良好的加工性能 有一定的耐中高温性200℃ 环境友好，安全，成本优势 1.5 PVDF的性能 ●PVDF浆料遇水析出 PVDF出现凝胶与分子结构、支链分布、接枝等； PVDF不溶于水，NMP溶于水，因此PVDF溶于PVDF时可能因为PVDF吸附了空气中的水分或者是NMP有水分，因而产生了凝胶； ●PVDF颜色变化 一是高温烘烤的变黄趋势，氟离子的剥离 二是NMP中的游离氨增多，攻击C-F键，或者杂质、纯度、含碱量引起从无色到咖啡色的深浅变化；
铅酸蓄电池使用说明 GFM系列阀控密封铅酸蓄电池是充分消化吸收国外先进技术及多年的研制、生产经验积累、不断创新的新一代产品，产品技术先进、质量可靠、运行稳定。 GFMG系列高能型阀控密封铅酸蓄电池是采用新型电解质和进口微孔隔板，优化了电池正负极板配方，使其比传统的阀控电池具有如下优点：体积更小，重量更轻，耐深放电性能优良，荷电保持能力高，循环寿命更长等特点。产品广泛应用于通信、电力、储能、船舶、航空军事工业等。一、执行标准 GFM/GFMG固定型阀控密封铅酸蓄电池符合如下标准： 1、JISC8707-1992 阴极吸收式密封固定型铅酸蓄电池标准 2、GB/T 19368-2005 中华人民共和国国家标准 3、YD/T 799-2002 中华人民共和国通信行业标准 4、DL/T 637-1997中华人民共和国电力行业标准 5、GB/T 14436-93 工业产品保证文件总则 6、JB/T 8451-96 中华人民共和国机械行业标准 二、组成及原理 1、阀控密封铅酸蓄电池的组成：阀控密封铅酸蓄电池主要由正负极板、 硫酸电解液、隔板、槽盖、安全阀、汇流排和极柱端子等组成。 2、阀控密封铅酸蓄电池的原理 （1）放电过程的电化学反应式PbO 2+ 2H 2 SO 4 + Pb→ PbSO 4 + 2H 2 O +PbSO 4
（2）充电过程时，在正极板上发生下列电化学反应：PbSO 4+2H 2O → PbO 2+H 2SO 4+2H++2e －H 2O →2H++O 2+2e －在负极上发生下列化学反应：PbSO 4+2H++2e →Pb+H 2SO 42H++2e →H 2由于蓄电池在充电过程中，正、负极板发生的电化学反应各具特点，所以当正极板充电到70%时，开始析出氧气O 2，而负极板充电到90%时，开始析出氢气H 2。为了抑制H 2和O 2的析出，实现密封和免维护功能，在负极板材料中加入了钙金属以提高H 2析出的电位，使电池在正常充电下不产生H 2。同时又采用贫电解液设计加上超细玻璃纤维隔板膜，使纯铅的氧化反应：Pb+O 2 → PbO 和PbO + H 2 SO 4→PbSO 4 + H 2 O 得以进行，以此来消除O 2的析出。 三、性能特点 耐腐蚀铅钙锡多元合金 高倍率放电极优 自放电率极低 超细玻璃纤维隔膜吸液 无有害气体溢出 低温性能优越 高强度A B S 树脂外壳 与设备同处安装 不会污染环境 全密封不漏液无需加水 安全阀自动开闭 免建蓄电池室 四、存放与安装 1、蓄电池的存放 （1）存放环境应干燥、清洁，不受阳光直射。 （2）存放位置应远离火源或易于产生火花的物体。 （3）存放环境温度为-10℃～45℃。 （4）电池存放应避免与有机溶剂或其他具有腐蚀性的物品和气体靠近。
铅酸蓄电池内化成工艺研究 摘要：电池化成和槽化成相比，有着许多优点，其工艺流程简化了极板水洗、干燥和电池补充电以及槽式化成的装片、焊接、取片等工序。节省了大量工时和能源，不用购置化成槽设备和防酸雾设备，电池成本能得到一定的降低。并且，极板不易为杂质所污染，能降低电池自放电，电池质量也可得到更好的控制，因此，电池化成值得推广，而制定合理的电池化成工艺，是电池化成的关键。 关键词：电池化成化成制度反充失水量添加剂 一、实验方法 根据有关资料报道及相关的模拟试验，确定电池化成加酸密度为l.25g/cm3、(25℃)，并添加1%Na2SO4和一定量的2#添加剂(2#添加剂为公司机密在此不便公开)，加酸量按公司现行的加酸量执行，最大充电电流为0.15C~0.3C。本次试验主要讨不同化成制度对电池化成的影响。 二、试验分析及讨论 1、化成电量 化成电量是影响电池化成的主要因素之一，化成电量过低，活性物质未能充分转换，二氧化铅含量低，导致电池初期性能能不好。而化成电量高，除能量损耗增加外，化成过程的温升不易控制，气体对极板冲击也较大，会影响电池寿命。因此，应选择合适的化成电量。 以RA12-100为例，见表1 从表1可以看出，化成电量为5.0C时、二氧化铅含量偏低，化成电量为5.5C时，二氧化铅含量比较合适;化成电量为6.0C时虽二氧化铅含量较高，但充电时间稍长且充电过程电池温升也较大。化成电量与活性物质富裕量有关，如RA12-100电池正极活性物质为9.8/Ah，活性物质富裕量越大，化成电量宜相应提高。另外，化成电量与化成电流密度有关，化成电流密度越大，化成效率越低，则化成电量需提高；化成电流密度越小，化成效率越高，则化成电量可适当降低。
四种锂电池负极材料的PK 作者：中国储能网新闻中心来源：电池中国网发布时间：2016-8-8 18:46:00 中国储能网讯：负极材料作为锂电池四大组成材料之一，在提高电池 的容量以及循环性能方面起到了重要作用，处于锂电池产业中游的核心环节。调研显示，2015年中国负极材料产量7.28万吨，同比增长42.7%，国内产值为38.8亿元，同比增长35.2%。这标志着锂电池负极材料市场 迎来了发展的春天。 负极材料分类众多，其中石墨类碳材料一直处于负极材料的主流地位。编辑总结发现，近日受到追捧的石墨烯概念、业内使用较为普遍的人工石墨、性能稳定的中间相碳微球以及有“新大陆”之称的硅碳复合材料，在 负极材料领域形成了“四方争霸”的局面。下面就让编辑带大家了解一下 这“四方霸主”的厉害吧。 独占一方的石墨烯 石墨烯是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体，因为质地薄、硬度大且电子移动速度快而被科学家广泛推崇，并冠以“新材料之王”的
美誉。尽管这位“王者”优异的化学性能被新能源市场所看好，但是至今 为止依然停留在“概念化”的阶段。 如果将石墨烯用作锂电负极材料的话，需要独立的上下游产业链、昂 贵的价格还有复杂的工艺，这让众多负极材料厂商望而却步。尽管如此， 国内依然有一些企业砥砺前行，目前中国安宝、大富科技以及贝特瑞等知 名企业已经开始布局石墨烯产业。 但是，行业内关于石墨烯用作负极材料的质疑也在不断发酵，有人认 为石墨烯的振实和压实密度都非常低，又加之成本昂贵，作为电池负极材 料前景十分渺茫。但是鉴于它的热潮还在持续，说它是“一方霸主”也不 为过。 控制“主场”的人工石墨 目前负极材料主要以天然石墨和人造石墨为主，这两种石墨各有优劣。湖州创亚总经理胡博表示：“天然石墨克容量较高、工艺简单、价格便宜，但吸液及循环性能差一些；人造石墨工艺复杂些、价格贵些，但循环及安 全性能较好。通过各种手段的技术改进，这两种石墨负极材料都可以‘扬 长避短’，但就目前来看，人造石墨用于动力电池上占据一定的优势”。 而这一说法也在市场中得到了印证。相关媒体调研数据显示，今年第 一季度中国天然石墨产量4770吨，同比增长16.3%；人造石墨出货15160吨，同比增长110.5%。从以上数据来看，人造石墨出货量远高于天然石墨，而造成这一现象的重要原因，是今年以来市场对动力电池的强 劲需求。 性能稳定的中间相碳微球 中间相碳微球具有高度有序的层面堆积结构，是典型的软碳，石墨化 程度较高，结构稳定，电化学性能优异。据中咨网研究部统计数据显示，2012年中国负极材料出货量为27650吨，其中天然石墨出货量占比59%，人造石墨30%，石墨化中间碳微球8%。就此说来，中间相碳微球是仅次于天然石墨和人工石墨的第三大主流碳类负极材料。
铅酸电池的制造工艺 要想详细的了解铅酸蓄电池污染物的来源就必须熟悉其相应的生产流程，然后根据生产工艺流程来分析其污染物的来源。 2.1 铅酸蓄电池的生产工艺 2.1.1 铅酸蓄电池的生产工艺流程 铅酸蓄电池的生产工艺流程略。 图2-1 铅酸22.2.1.2 板栅的制造 板栅在电池中的作用，主要是支持活性物质，充当活性物质的载体，传导汇集电流，使电流均匀分布在活性物质上，以提高活性物质的利用率。所以，板栅质量的好坏直接影响着蓄电池的整体性能。其生产工艺流程如下： 合金配制→熔化→铸模调温→喷模→浇铸→剪修平整→检查→贮存→待用 2.1.2.1.合金的配制 铅基合金的配制要在专用的熔锅或合金冶炼炉内进行，锅内应有搅拌装置。在铅锑合金配制时，先将总数约一半的铅锭加入熔锅内，加温到350-400℃，使铅熔化（铅熔点327℃），待熔锅内的铅全部熔化后，加入配方所规定的全部量的锑。锑锭在加入熔锅前，须砸碎成50-70mm的小块，锑加入后，升高熔锅内合金温度到500-550℃（锑熔点631℃，含锑量为2%-8%的铅锑合金的熔点为313℃-271℃），使全部的锑熔化，最后再将余下的铅全部加入锅内，待合金全部熔化后，开始进行搅拌，使之充分混合均匀，搅拌的时间不少于30min。搅拌的形式有机械搅拌和压缩空气搅拌。此时，熔锅内的合金液温度应保持在450-550℃，由于铅的密度（11.3g／cm3 ）与锑的密度（6.7g／cm3 ）差别较大。上述的方法可以避免锑块过早地浮在铅液表面，同时，为了合金均匀，必须进行充分的搅拌。以上铅锑合金配制过程的时间大约为4h。在开始铸锭前必须检查合金的锑含量。如不符合规定，应加适量的铅或适量的锑进行调整，符合工艺规定的合金液，除掉表面氧化残渣后，开始铸锭。铸模要干燥无水，铸锭时要注意避免合金液溅出烫伤。铸锭后标
废铅酸蓄电池处理工艺流程及污染控制 废铅酸蓄电池的资源再生应先经过预处理后，再采用冶金的方法处理电极板填料等含铅物料。 1）预处理（废铅酸蓄电池预处理过程应在封闭式的构筑物中进行。不得对废铅酸蓄电池进行人工破碎和在露天环境下进行破碎作业）。 一般包括机械打孔、破碎、分离等。 （1）废铅酸蓄电池的机械打孔应采取妥善措施避免二次污染产生。 （2）废铅酸蓄电池破碎工艺应保证电池中的铅板、连接器、塑料盒和酸性电解液等成分在后续步骤中易被分离。 （3）破碎后的铅的氧化物和硫酸盐可通过筛分、水力分选、过滤等方式使其从其他的原料中分离出来。 （4）应对废塑料进行清洗，并应清洗至无污染，基本不含铅后方可进一步回收利用。 （5）预处理过程应积极推进采用自动破碎分选设备进行。 预处理过程产生的塑料、铅电极板、含铅物料、废酸液分别回收、处理；废铅酸蓄电池中的废酸液应收集处理，不得将其排入下水道或排入环境中。 2）铅回收
经预处理后的含有金属铅、铅的氧化物、铅的硫酸盐以及其他金属如钙、铜、银、锑、砷及锡等物质的电池碎片可采取火法冶金法或湿法冶金法把金属铅从混合物中分离出来。 A火法冶金法：包括两种方式，即一种是先预脱硫后高温冶炼还原铅；另一种方法为直接熔炼还原回收铅，同时进行硫的回收处理工艺。 （1）预脱硫过程可通过与碳酸铵或碳酸钠和氢氧化钠的混合物或三氧化二铁和碳酸钙混合物等反应来脱硫，脱硫产生的硫酸钠溶液可进一步纯化生产高纯度的盐。 （2）利用直接熔炼还原回收铅，其冶炼过程应对含二氧化硫烟气进行收集制酸，其尾气应经净化处理后实现达标排放。 （3）火法冶金可采用回转窑、鼓风炉、电炉、旋转窑、反射炉（不含直接燃煤的反射炉）等。应严格控制熔炼介质和还原介质的加入数量，以保证去除电池碎片中所有的硫和其他杂质以及还原所有的铅氧化物。 （4）利用火法冶金工艺进行废铅酸蓄电池资源再生，其冶炼过程应在密闭负压条件下进行，以免有害气体和粉尘逸出，收集的气体应进行净化处理，达标后排放。 B湿法冶金法： 一般包括两种工艺方法，一种是预脱硫-电解沉积工艺，另一种是固相电还原铅工艺。
影响铅酸蓄电池使用寿命的主要因素 蓄电池是UPS系统中的一个重要组成部分，它的优劣直接关系到整个UPS 系统的可靠程度。不管UPS设计的多么先进，功能多么齐备，一旦蓄电池失效，再好的UPS也无法提供不间断供电。千万不要因贪图便宜而选用劣质铅酸蓄电池，这样会影响整个UPS系统的可靠性，并将因此造成更大的损失。 蓄电池是整个UPS系统中平均无故障时间（MTBF）最短的部分。如果能够正确使用和维护，就能够延长其使用寿命，反之其使用寿命会大大缩短。因此，我们要了解蓄电池的基本原理和使用注意事项。 关于铅酸蓄电池 蓄电池的种类一般可分为铅酸蓄电池、铅酸免维护蓄电池及镍镉电池等，考虑到负载条件、使用环境、使用寿命及成本等因素，UPS一般选择阀控式铅酸免维护蓄电池。它的主要特点是在充电时正极板上产生氧，通过化学反应在负极板上还原成水，使用时在规定浮充寿命期内不必加水维护，因此又称为免维护铅酸蓄电池。免维护只是与普通蓄电池相比，使用过程中免去了添加纯水或蒸馏水，调整电解液液面的工作，并非免去一切维护工作。相反，为实现UPS 的不间断 供电，我们要更加细致地维护和保养好铅酸免维护蓄电池。 下面介绍一下影响蓄电池使用寿命的主要因素和使用过程中应注意的事项： ⑴环境温度对电池的影响较大。环境温度过高，会使电池过充电产生气体，环境温度过低，则会使电池充电不足，这都会影响电池的使用寿命。因此，一般要求环境温度在25℃左右， UPS浮充电压值也是按此温度来设定的。实际应用时，蓄电池一般在5℃～35℃范围内进行充电，低于5℃或高于35℃都会大大降低电池的容量、缩短电池的使用寿命。 ⑵放电深度对电池使用寿命的影响也非常大。电池放电深度越深，其循环使用次数就越少,因此在使用时应避免深度放电。虽然UPS都有电池低电位保护功能，一般单节电池放电至10.5V左右时，UPS就会自动关机。但是，如果UPS 处于轻载放电或空载放电的情况下,也会造成电池的深度放电。 ⑶电池在存放、运输、安装过程中，会因自放电而失去部分容量。因此，在安装后投入使用前，应根据电池的开路电压判断电池的剩余容量，然后采用不同的方法对蓄电池进行补充充电。对备用搁置的蓄电池，每3个月应进行一次补充充电。可以通过测量电池开路电压来判断电池的好坏。以12V电池为例，若开