鉛酸蓄電池的未來——超長壽離子態(tài)鉛酸蓄電池

　　自從法國科學(xué)家普蘭特于1859年發(fā)明鉛酸蓄電池以來，科學(xué)家一直試圖用在正負(fù)極板中添加各種微量元素的方法來改善蓄電池的性能，解決鉛酸蓄電池壽命短的技術(shù)難題。100多年來的事實(shí)證明雖然解決了一些蓄電池的性能問題，但是并沒有解決蓄電池使用壽命短的根本問題!全世界蓄電池領(lǐng)域的科學(xué)家都為如何提高蓄電池的壽命大傷腦筋。用比重為1.28左右的電解液進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，其結(jié)果是一到兩年報(bào)廢一塊蓄電池。因?yàn)檎?fù)極板放電時(shí)均會(huì)形成一部分難溶性硫酸鉛，隨著充放電次數(shù)的增加，難溶性硫酸鉛的數(shù)量會(huì)越積越多，使正負(fù)極板的導(dǎo)電性銳減，內(nèi)阻增大，蓄電池的充放電能力大幅度降低。隨著時(shí)間的推移，極板上結(jié)晶的不可逆硫酸鉛累積到一定程度容量下降到70%以下，最終導(dǎo)致蓄電池徹底報(bào)廢。這就是著名的的雙硫化理論導(dǎo)致的結(jié)果。

　　蓄電池在充放電工作中進(jìn)行如下反應(yīng)：PbO2+2H2SO4+Pb→放電--充電←PbSO4+2H2O+ PbSO4

　　從反應(yīng)結(jié)果看，正極和負(fù)極作功后，均生成硫酸鉛。依照這一反應(yīng)方程式建立的理論就是雙極硫酸鹽化理論。為什么普通蓄電池放電電流越大，輸出容量就越小?因?yàn)樾铍姵卦诜烹姇r(shí)兩個(gè)極板的硫酸鉛形成是由表及里進(jìn)行的，大電流放電初期，極板很快形成一層硫酸鉛結(jié)晶，阻礙硫酸向極板深層擴(kuò)散;隨著放電的不斷進(jìn)行，極板表層的硫酸鉛進(jìn)行重復(fù)結(jié)晶，生成粗大的硫酸鉛結(jié)晶體堵塞了活性物質(zhì)微孔，電解液難以向極板深層擴(kuò)散，影響了化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行，導(dǎo)致電池的容量不能充分釋放。出現(xiàn)放電電流越大，容量越小的現(xiàn)象。大連校車不可逆硫酸鉛和難溶性硫酸鉛的產(chǎn)生會(huì)大幅度的提高電池內(nèi)阻，尤其在充電過程中電池有可能產(chǎn)生充電困難、電壓升高、發(fā)熱、陽極泥化、熱失控等不良后果。

　　目前生產(chǎn)的蓄電池由于受制造技術(shù)水平的限制，使用的只是稀釋后的硫酸溶液做電解液，由于這種電解液離子動(dòng)力不足，尤其是在放電時(shí)硫酸沒有充分的動(dòng)力擴(kuò)散到極板的深層冬季更加嚴(yán)重，在極板上會(huì)產(chǎn)生三種硫酸鹽結(jié)晶：可逆硫酸鉛、難溶硫酸鉛和不可逆硫酸鉛。蓄電池每充放電一次，就會(huì)產(chǎn)生1-3%的難溶硫酸鉛和不可逆硫酸鉛。這種惡性循環(huán)隨著充放電次數(shù)的增加會(huì)不斷延續(xù)下去，這就是鉛酸蓄電池短命的根本原因。

來源：企博網(wǎng)

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