炭材料在一电蓄电池负极板中的应用进展

炭材料在蓄电池负极板中的应用进展

将负极炭黑含量从0. 2%提高到2.0%使得电池在HEV状况下的使用寿命显著提高，增加炭材料含量后一电蓄电池性能提高的原因是负极板电导率的提高。当炭黑含量超过某特定数值后，电极板电导率显著增加。然而电导率的提高并不是一电电池性能提高的唯一原因，因为不同形式的炭材料均能增加极板电导率，但对电池性能的影响不尽相同。炭材料的比表面积可能更为重要，比表面高的炭材料添加剂使得电池性能更好，因为这项性质使得负板电位达不到析氢电位。但不是所有能控制负极电位的炭材料添加剂都能改善电池在HRPSoC状况下的循环性能。

在HEV上使用初期，添加剂只是起到了隔离硫酸铅结晶的第二相的作用。事实上，这个改善电池性能的第二相并不一定是炭材料， 有报道加入石英纤维也能改善负极的电荷接收能力。而且，石英纤维能改善负极的涂膏性能，这个特性尤为重要，因为炭材料的加人常使得负极涂膏更加困难。

保加利亚的Pavlov院士系统地研究了高比表面活性炭和炭黑对铅负极性能的影响机制。将不同含量的一种商品化电容活性炭和三种高比表面发黑加人铅负极，详细研究了炭的加人对铅酸电池在HRSC工况下的性能。结果不仅证实了类材料的加人能提高极板电导率，井在极板内生成有利于电解液离子迁移的孔道，从而有效提高了一电蓄电池的性能，还证实了活性发材料使得铅离子得到电子生成沉积婚的反应过电位下降了3000 400这有利于铅沉积反位的进行，表明高比表面的电容用活性炭可能增强治放电池的充放电反应能力，若埃黑添加剂过多，会造成电池性能下降，这是由于发黑颗粒较细，易紧密地附着在电极板表面，限制铅离子在铅极板表面的沉积过程。

总之，负极中加人埃，可抑制在HRPSoC下使用时负极中硫酸铅的积累，提升一电蓄电池的充电接受能力、减少电池在使用过程中的硫酸盐化、降低电池的重量、延长动力电池的寿命等，这些已得到证实。这些有益的作用不仅能改善HEV用电池的性能，可能对其他应用(太阳能、风能储能系统等)电池技术也具有重要意义口。负极中加炭的深人研究，对进一步理解炭的作用机理、优选炭材料的种类和添加量、改进目前铅炭电池的性能及延长铅酸蓄电池使用寿命都具有重要意义。