儲能用長壽命LL-S閥控式鉛酸蓄電池的開發(fā)

3.1 正極板

為提高正板柵的耐久性能，必須抑制板柵腐蝕和使腐蝕變形減小，板柵合金的選擇不僅是減少腐蝕，還應(yīng)使腐蝕均一、變形減小，選擇Ca、Sn添加量最佳的配比Pb-Ca-Sn合金。為減少正板柵的腐蝕變形，實施板柵腐蝕變形的模擬試驗后，再決定板柵的設(shè)計方案。

實際板柵腐蝕變形多半表現(xiàn)在表層的膨脹，因此為了做接近實況的模擬試驗，從外部為板柵加熱，由熱量傳導(dǎo)到板柵內(nèi)部的情況構(gòu)成板柵中的溫度分布，將板柵溫度上升導(dǎo)致的膨脹量，看作是鉛腐蝕的膨脹量，再進行腐蝕變形模擬試驗。解剖時的板柵溫度分布示于圖3。對板柵截面狀況、粗筋和細(xì)筋條的變化進行模擬試驗，其結(jié)果示于圖4。通過試驗得知板柵重量的增加限定在最小，并且與傳統(tǒng)板柵相比，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計使板柵的腐蝕變形減小。

傳統(tǒng)3000次循環(huán)的電池與新品電池循環(huán)壽命試驗及板柵腐蝕量進行了對比，其結(jié)果示于圖5。新品電池板柵的腐蝕量約是傳統(tǒng)電池的65%，板柵的期待壽命是傳統(tǒng)電池的1.5倍以上，循環(huán)壽命性能實現(xiàn)了4500次。因充電導(dǎo)致的體積變化等，使正極活性物質(zhì)間的結(jié)合力減弱，導(dǎo)電性網(wǎng)格被破壞(活性物質(zhì)軟化、泥狀化)，這些通過提高活性物質(zhì)密度，促使活性物質(zhì)粒子間的結(jié)合點增強，有效地提高活性物質(zhì)的牢固性。

為評價活性物質(zhì)，使用腐蝕變形小的板柵集電體的評價試驗用小型號電池，在板柵上充填高密度的活性物質(zhì)，進行電池循環(huán)壽命試驗，結(jié)果見圖6。圖中確認(rèn)耐充放電循環(huán)壽命性能在4500次以上。

綜上所述，腐蝕變形小的板柵集電體與高密度的活性物質(zhì)組合，正極板循環(huán)壽命性能可達4500次以上。