当前位置: 首页 » 行业资讯 » 技术资料 » 正文

富液式吸附性隔板对阀控密封式铅酸蓄电池析气量的影响

放大字体  缩小字体 发布日期:2016-01-05  来源:中国蓄电池网  作者:[db:作者]  浏览次数:72
核心提示:  3.湖北骆驼蓄电池股份有限公司(湖北谷城441705);4.北京防化研究院(北京100083)众所周知,阀控式密封铅酸电池的析气量是衡量电池性能好坏的一个重要指标。析气量的大小直接影响着电池的寿命

  3.湖北骆驼蓄电池股份有限公司(湖北谷城441705);4.北京防化研究院(北京100083)众所周知,阀控式密封铅酸电池的析气量是衡量电池性能好坏的一个重要指标。析气量的大小直接影响着电池的寿命、板栅的腐蚀速度、电池的气胀及“爬酸”的严重程度等一系列重要的电池性能。为此,在国内外制定的许多电池标准中,都把气体复合(密封反应)效率做为一条重要的标准来看待。

  1.1析气量对电池性能的影响1.1.1电池的干涸近几年来,我们对数百只退货电池进行了解剖分析,我们认为,根据目前我们的技术和工艺水平,板栅的腐蚀是电池寿命终结的一个原因,但并不是最重要的原因。在我们解剖的电池中,几乎占一半以上是由于电池“失水”使得电池干涸而寿命终结的。尽管在一些标准中规定,气体复合效率达95%以上即为合格,还有的标准规定,在充电过程中每单格每安时的析气量小于20mL为合格。但达到并远远高于这些标准,并不能保证电池不因干涸这一原因而失效。我们曾以4V-8Ah电池做全充全放。

  从不难看出,电池内压与酸的添加量有极大的关系,它充分证明了玻璃纤维隔板是以“贫液”来“造孔”传递氧气的。

  1.2.2富液式吸附性隔板(HGM)这种隔板我国目前已经能够生产,它是在玻璃纤维中加入一部分憎水性能很强的PE纤维材料的隔板(为叙述方便,暂简称HGM)这样,由PE纤维之间形成的孔就具有很强的憎水性,它将“永远”不会被酸“浸占”永远“成为氧气传送的直接通道,不管电池是”富液“还是”贫液“。这就能够加速氧气的传递过程,减小电池的内压和析气7恒压充电3V充电20h,在此期间收集气体,每30min记录I、V析气量3结果与讨论和4(富液+HGM4种电池以0.1C10恒流充放电曲线。恒压50V充电,玻璃纤维隔膜电池内压随时间的变化量,达到改善电池性能的目的。我们在天津市彩虹电源有限公司和湖北骆驼蓄电池有限公司两个厂家,用潮州市安达电池材料有限公司所生产的富液式吸附性隔板与目前厂家所使用的玻璃纤维隔板分别组装电池进行了对比实验,维持其他条件,如:电池的整体设计、加酸量、开闭阀压等完全相同。

  2实验方法21电池型号22做标识23加电解液231 12V-7Ah电池单格贫液加入65mL,富液加入85mL密度为1.29g/cm3的电解液后,以后,静置。

  23.24V-8Ah电池单格贫液加入95mL富液加8A)补充电8h后,静置。

  24充放电循环以0.1C10恒流放电,放电至单格电压为1. 8V终止,再以0.1Ci0恒流充电13h,如此循环5次。

  25容量测定电池经5次循环并再次充完电后,以0.流放电,记录时间、电压,到单格1.8V为止。

  26气体收集电池充足电后,再以0.015Ci恒流充电24h后收集气体2h;再以0.01Ci0充电,1h后,再次收集气体2h.恒流Q1C1充电曲线由可以看出,4条曲线几乎重合。这说明,无论是贫液还是富液,无论使用的是AGM还是HGM,对充电接受能力几乎没有影响。而由可以看出,不管贫液还是富液,使用HGM的2和4电池的放电电压均略高于使用AGM的1和3电池,由此可以预测前者的放电容量将会大于后者。

  恒流01C10放电曲线3.2和分别是以上4种电池以0.和0.01C10恒流过充电过程中电池析气量与过充电时间的关系曲线。由图可以看出,在恒流过充的情况下HGM的隔板的析气量AGM的要少得多,大约不到它的1/2. 3.3和分别为贫液和富液情况下恒压充电时HGM与AGM的析气量与充电时间的关系曲由可以看出,2电池在前1h内的析气量为0.由知:采用恒压充电时,一开始电流会很大,能够产生气体。但产生的氧气大部分通过HGM憎水孔道传递到了负极进行再化合反应,电池内气体积累的不多,致使电池内压小于安全阀的开阀压,故无气体析出,随着充电时间的延续,析气副反应加剧,电池内积累的气体增加,电池内压升高,开始有气体析出;而1电池则几乎一充电就有气体析出,在所测定的时间内,析出的气体量约为2电池的6倍多,即2电池的析气量约为1电池的1/6,减少气体析出的效果非常明显。

  这说明AGM的氧气通道比HGM要差得多,氧气传递速度要慢得多。HGM开辟了新的憎水氧通道,使得氧在充电过程中能更好地由正极传递到负极并在负极发生再化合反应。理论研究的结果表明,氧向负极表面扩散的速率决定了氧还原(再化合)反应的速率,即氧扩散的速率是控制步骤3.从可以看出,在富液状态下,与AGM相比,HGM的析气量减少的更为明显,约为前者的V10.这进一步证明了AGM是以“贫液”造孔,富液使得玻璃纤维隔板的孔被“淹没”了,而HGM是依靠PE的憎水性形成氧气通道的,即使是富液,这些孔也不会被“淹没”。图中,前6h无气体析出,是因为采取了限流措施(限0.2Cm)。

  3.4表1给出了各电池的容量(均以放电时间表示,以0. 1C10恒流放电,A、B、C为同一组成的3只不同电池)。

  表i(单位:h)电池编号和4(即使用HGM的电池),其容量显着增大了(增大约10%左右)。至于HGM为什么能增大电池的容量,目前尚不明确,需要进一步来讨论。

  4结论41无论是“贫液”还是“富液”电池,HGM都能明显加速氧从正极向负极的扩散过程,减少气体的析出量,其效果要比AGM好得多。HGM与AGM二者相比,在恒流充电的情况下,(下转第23页)A是待测液吸光度,C为待测液中测定物的浓度,K为比例常数。标准曲线代表的就是这种关系。纵座标是测定液的吸光度,横座标为测定液被测物浓度(或者与浓度相对应的量)就此处具体情况而言,标准曲线横座标代表溶液中铁浓度,单位g/50mL.由待测溶液测得吸光度,从标准曲线上查得的测定液中铁的浓度,即mi/50mL.而50mL测定液中铁量G为:由于50mL测定液是用VimL浸取液配制的,故VimL浸取液含铁量应是mi,浸取液中铁浓度为mi/50mL.因此,从标准曲线横座标上查得的浓度值,实为浸取液中铁的浓度值,不是铁的质量。故总浸取液VmL中铁的总含量W应由下式标出:W=浸取液铁的浓度(vi)XV因此之故,m克隔板中铁的百分含量x为mVi这就是行标中的关系式,它没有错。

  上面推导和说明,意在表明:由标准曲线上查得的浓度值是待测液的铁的浓度值。决不是什么铁的质量。说查得铁的“质量”是欠妥的,概念不对,令人难以理解。

  43pH的控制测定铁是基于Fe2+与邻菲啉生成橙红色络合物来比色,要求将浸取液中的Fe3+变为Fe2+,这一转变是在pH<3的条件下进行的。

  按标准中的测定步骤,铁标准液的配制是先将铁以硝酸溶后,再用7 %HNO3配制成浓度为0.0001g/mL铁溶液。此液硝酸浓度约为1. 1mol/L,再稀释10倍,成标准液。此时溶液硝酸浓度为0.1mol/L.做标准曲线时,用1mL标准液稀释到30mL,加入盐酸羟胺还原Fe3+.此时溶液pH约2点多,小于3,满足F3+还原要求。可是,在测定浸取液时,作法是“用移液管吸取10~20mL浸取液于50mL容量瓶中,加入1+1NH4OH溶液(按1mL待测液加1.6mL1+1NH4OH溶液),用蒸馏水稀释到30mL加3mL盐酸羟溶液”。

  28的H2SO4浓度约4 H2SO4要2mol/LNHOH中和。按此关系,1mL待测液要1.43mL1+1NH(OH中和。现加1.6mL,将使待测液pH偏高,液中Fe3+要水解。水解生成的Fe(OH)能否被盐酸羟胺还原,或者还原速度大减,均将影响铁的测定值。这是值得考虑的问题。鉴于此,应在加盐酸羟胺前,检测溶液pH,使其达到2左右,让Fe3+还原为Fe2+后,再调pH到4另外,不知订标准时是否作过这样实验,在大量SOf存在下,对吸光度有无影响。一般说,标准曲线应在含大量SO7中制作,这样就会消除,或者降低SOt影响。标准中采用目测比浊法定Cl-主观因素较大。建议是否采用氯离子选择电极。减少主观因素的影响。

  本文的分析和讨论,难免恰到好处,衷心希望批评指正,让讨论的问题更明白、清楚、正确,有利于标准达到高的水平,更加完善。

 
 
[ 行业资讯搜索 ]  [ ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 关闭窗口 ]

 
0条 [查看全部]  相关评论

 
推荐图文
推荐行业资讯
点击排行