电池封阏酸蓄电池阻与低起鲂能汐桂长清(中船712研究所,湖北武汉0064)的电阻是电池欧姆内阻的主要成分。合理设计板结构,提高正板栖锫钙合金中的锡含量和负极活性物盾中的碳含量,将会有利于提高电池的低温起动能力。
时间却显得非常紧张,尤其在电池充电不足或电池寿命后期就核长清(1938-),男,安傧厝耍写12研究所研究员,副总工程师,主要研究方向为化学电源理论、铅酸电池等。
汽车和摩托车产业的发展,对其配套使用的阀控式密封铅酸蓄电池(VRLA)的低温起动能力提出了越来越高的要求。究其原因,首先是为了保证车辆具有优异的起动能力;同时由于大电流放电特性好的电池其充电接受能力必然亦好,可以在短时间内充入更多的电量,因而电池在装车使用过程中其硫酸盐化的进程就慢,这对延长电池使用寿命有利。
在研究VRLA快速充电过程时中曾经指出,对一个实际电池而言,如果正负极结构是相似的,则可以用来代表其简化电路。当在AB端加上阶跃电流时,则AB间的电压将产生如所示的变化。当时,它可以用方程(1)来描述:A£=i+RTi7nF中所用的直接测定电池恒电流放电时在0.5lms之内的电压变化来求得电池的欧姆内阻/=AK/.此时,是一条通过坐标原点的直线,并且不会随电流方向变化(即充电或放电)而变化,具有典型的欧姆内阻特征。
4电池欧姆内阻的组成既然电池大电流起动放电初期的电压降是由电池的欧姆内阻引起的,那么为了有的放矢采取措施降低电池欧姆内阻,很有必要了解一下电池欧姆内阻的组成。
阻的65%,举足轻重;相反,活性物质电阻却微不足道,不像人们通常认为的那样,不论电池新旧如何,也不论电池的剩余容量有多少,一概把极板硫酸盐化看成是电池内阻增加的决定性因素。事实上我们在中已经指出,阀控式密封铅酸蓄电池的容量在50%以上时,其欧姆内阻几乎是不变的。
表412V,60Ah铅酸蓄电池内阻分布项目Item极板孔隙中的电解液层5改善电池低温起动能力的途径既然板栅和极柱连接件电阻占据电池内阻的65%,那么为了提高电池的低温放电能力,首要任务是合理设计板栅结构和极群连接方式,使其具有最小的电阻。有关这方面的措施,在当增加竖筋的截面积和数目、单格电池之间采用穿壁焊连接方式、极柱内部嵌铜芯等。
值得注意的是,当采用Pb-Ca合金作密封电池正板栅时,应适当提高板栅合金中Sn的含量,尽量减少在板栅和活性物质之间界面生成的钝化层的影响。因为后者既会降低电池的低温起动能力和充电接受能力,又会影响正极活性物质的利用率,缩短电池寿命。
汽车和摩托车用的铅酸蓄电池经常处于未充足电的状态。
尤其是摩托车用电池,由于频繁起动而且行驶距离较短(即允许的充电时间短),电池有时会处于深度放电状态,这就加速了电池硫酸盐化进程。目前从摩托车上退役下来的电池,大部分均因为电池未及时充足电而导致极板严重硫酸盐化。如果用户能每周给电池充足一次电,那么将会有益于延长电池的使用寿命。
最后应当指出,凡是可以提高电池放电性能的措施,例如在负极铅音中适当提高碳含量以及加入其他的优质添加剂,都会对提篼电池低温起动能力有益。
6结论密封铅酸蓄电池大电流放电时的电压降主要是由电池的欧姆内阻引起的。
合理设计极栅结构和连接方式,是提高电池低温起动能力的重要措施。
正确选择极栅合金成分和负极活性物质中的添加剂,会有利于提高电池低温起动能力和充电接受能力。