常用蓄电池电池分析

常用蓄电池电池分析
在铅酸电池放电过程中，正极板的半导体二氧化铅和负极板的金属铅与硫酸反应生成不导电的硫酸铅，体积分别增加 92% 和 164% [ 1]. 在阀控式铅酸 (VRLA) 电池反复充放电过程中，PbSO 4 在负极板上的积聚对其使用寿命有害，因为活性物质的电子电导率和孔隙率降低，_以及局部酸浓度。

目前，铅酸电池的主要研发工作旨在实现最大放电容量，并在需要深度放电的情况下，通过尽可能多的放电-充电循环来维持电池容量。在最大化放电容量方面要满足的技术挑战涉及促进所有反应物进入反应部位。为此，希望提供：（a）固体反应物的高表面积，（b）溶液中物质的高通量，例如短扩散长度，以及（c）维持电流的低电阻[ 2]. 值得注意的是，负极板硫酸盐化是阀控式铅酸 (VRLA) 电池在高倍率部分充电状态 (HRPSoC) 运行条件下的寿命限制因素。

在文献中，一些添加剂，如石墨碳、膨胀碳、Al ₂ O ₃、TiO ₂等，已被用于负极活性材料，以减轻 VRLA 电池 HRPSoC 运行期间的硫酸盐积累；其中碳是最有前途的添加剂 [2]、[3]、[4]、[5]、[6]、[7]、[8]、[9]、[10]、[11]。文献中还采用了各种网格设计来减少硫酸盐化 [12]、[13]。_{还记录了二氧化硅与 H 2} SO ₄形成三维骨架，能够保留大量的 H ₂ SO ₄ [14]。

本研究试图通过使用炭黑（以下简称碳）和气相二氧化硅（以下简称二氧化硅）来优化活性物质的电导率和板孔隙率，同时改善局部酸浓度负极活性物质浆料的添加剂。