英国YUCEL蓄电池技术有哪些?
1、蓄电池技术
蓄电池技术是最早被发明的,目前主要有铅酸蓄电池和胶体蓄电池两种,都属于比较笨重类的电池,目前市场上的电动自行车使用的电池大多数是铅酸蓄电池。
(1)铅酸蓄电池技术
铅蓄电池基础研究(包括正极、负极、板栅)
其它研究热点(比如起停和微混、轻型自行车等)
用于正极活性物质的纳米二氧化铅的电化学性能正极活性物质(PbO2)的微观结构及形貌对铅蓄电池的电化学性能有很大的影响。纳米二氧化铅有微球结构。
制备:方法很简单,即用十六烷基三甲基溴化铵作为结构导向剂。测试:测试铅蓄电池的薄正电极是将纳米二氧化铅微球涂在铅合金片上制成的。进行测试的电极的放电容量为101.8毫安克1(即活性物质利用率为45%),并显示出良好的循环寿命。
结论:特殊形式的二氧化铅形态对于放电性能的提升起到了至关重要的作用。
铅酸蓄电池负极板炭添加剂
炭添加剂对于减少负极板的硫酸盐化作用和提高循环性能以及充放电接受能力有显著的改善,无论是阀控密封式电池还是富液电池。
然而,其它的性质如高倍率充放电和水损失会因为炭添加剂的不同量的添加而性能降低。实验证明高倍率充放电性能降低和水损失是由于部分木素磺化盐吸附在活性炭表面。这将会限制负极活性物质的铅表面木素磺化盐的利用率。铅表面木素磺化盐的存在对于硫酸铅多孔层的形成起决定作用。当负极板的木素磺化盐的浓度被适当地调节,高速率放电性能和水的损失都可以恢复到可接受的水平。
铅酸蓄电池负极板的四碱式硫酸铅晶种
众所周知,调整活性物质的孔径和晶体大小可以改善正极板的性能。
这一原理也被应用到负极板来尝试调节孔径。
PENOX公司已经开发复合膨胀剂,混合TBLS+(专有的四元的硫酸铅种子),能够修饰孔径,提高充电接受值,并且冷启动电流没有任何损失。
复合板栅技术现有成果:高级电池板栅冲孔技术
一种新的制造工艺工业试验线已在OTA表面技术和设备制造中心(柏林)建立及实施。
已生产各种客户指定的合金条进行电池生产及测试。
测试电池循环的研究已经由电池制造商在全球范围内完成。
结果表明,增加的能量和功率密度,以及更长的电池寿命,均能够实现。
制造成本:复合板栅的制造成本与传统合金板栅差不多。
复合板栅技术能提高电池性能
一种新的生产铅蓄电池板栅的技术——包括多层复合材料。这种产品依据于连续电沉积的原理,在一条生产制造线上面连续进行指定金属层的电沉积。
此种技术的优点:相比传统的板栅合金,复合板栅材料每一个单独的层都可以目的性的选择,从而获得性能优异的板栅。如:增加强度的硬化层,中间的铜层可以有更好的导电性,由纯铅和锡层提高耐腐蚀性能。
广泛的电池实验测试表明其有强大的操作参数、严格选定材料的特性以及可以显著改善板栅的性能。
株治稀土合金中的锡、钙、铝等成分与天能铅钙合金相同,大批量生产电动汽车用电池和电动自行车用电池,100%深放电测试表明,株冶稀土合金所制造的电池循环寿命比天能铅钙合金的电池循环寿命平均要多80次以上。
(2)胶体蓄电池技术
胶体电池原材料是由卤硅烷在氢氧焰中高温水解缩聚而制得的一种白色、无定形、无毒和无污染的无机纳米粉体材料,具有粒径小、比表面积大、表面活性高以及高纯度等特性。纳米硅纤维在胶体蓄电池中主要是利用其优异的增稠触变性能。其增稠触变机理是由于纳米硅纤维表面具有许多硅羟基(Si-OH),硅羟基与二氧化硅中的氧以氢键结合变成三维结构聚集体使介质粘度增加,有外力(剪切力、电场力等)时,三维结构就被破坏,介质变稀,外力一旦消失,三维结构会慢慢恢复,即这种触变性是可逆的。图1为纳米硅纤维增稠触变示意图。当电池被充电时,由于电解质中的硫酸浓度增加使之“增稠”并伴有裂隙产生,充电后期的“电解水”反应使正极产生的氧气通过这无数的裂隙被负极所吸收,并进一步还原成水从而实现蓄电池密封循环反应。放电时电解质中的硫酸浓度降低使之“变稀”,又但是由于纳米硅纤维表面硅羟基极其活跃,粒子表面羟基相互间在电池充放电过程中容易脱水,内部结构网络特别不稳定,在电池充放电循环中这些粒子聚集成团干裂,不能形成平衡稳定可逆的羟键网络,因此需要添加一些特殊的固体稳定剂等添加剂。
胶体电解液的主要成份为一种粒径近乎于纳来级的功能化合物,流变性较好,容易实施对铅蓄电池的配液灌装。胶体电解液进入蓄电池内部或充电若干小肘后,会逐渐发生胶凝,使液态电解质转态为胶状物,胶体中添加有多种表面活性剂,有助于灌装蓄电池前抗胶凝,而且有助于灌装蓄电池后防止极板硫酸盐化,减小对板栅的腐蚀,提高极板活性物质的反应利用率。