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提高铅酸蓄电池质量比能量的方法赵万全，冯伟，郭玉东（江苏华富储能新技术发展有限公司，江苏扬州225600）摘要：本文综述了蓄电池的原理和容量设计方法。
讨论了提高铅酸蓄电池比能量的先进方法并对未来蓄电池产品的发展进行了展望。
关键词：蓄电池；比能量The Method to Improve Battery Special Energy Abstract：The principle and capacity design are reviewed in the article. The advanced method to improve battery special energy is discussed, and the development of battery is forecated.Key words：battery; special energy世界上任何一种科研成果都不是某一个人的异想天开。
实际上，每个科研成果的形成都凝结了众多科学工作者的智慧和汗水。
当有人能够真正理解某种成果的基本原理并将其转化为产品公之于众时，他才能成为某项成果及产品的发明者。
铅酸蓄电池亦是如此。
经过一百多年的发展，特别是上世纪七十年代以来，蓄电池技术得到长足发展，蓄电池产品也日臻丰富。
目前限制蓄电池应用的瓶颈主要是其比能量较低，虽然这是由铅的原子量决定的，但很多蓄电池厂和科研人员还在努力提高其比能量。
提高铅酸蓄电池的比能量的核心之一是提高蓄电池活性物质利用率，使电极表面及内部有更多的活性物质能参与充放电反应。
在正负极活性物质中，构成骨架的微结构部分和负责产能的微结构部分的比例对电池的容量和循环寿命具有很大的影响。
因此，必须不断优化蓄电池生产工艺，完善活性物质的结构组成，提高其利用率。
1铅酸蓄电池的比能量铅酸蓄电池总体反应方程式为：Pb + PbO2 + 2H2SO4⇆ 2PbSO4 + 2H2O （式1）电池中参与反应的活性物质包括Pb、PbO2、H2O和H2SO4。
铅酸蓄电池充放电工艺一、电池主要技术参数1、铅酸蓄电池单格标称电压为2V(每槽)12V电池＝2V×6槽，6V电池＝2V×3槽。
2、电池安时容量(Ah)＝放电电流(A)×放电时间(h) ，放电时间根据标准要求选择，一般有5小时率、10小时率、20小时率。
3、充放电流(A)＝电池安时容量(Ah)÷小时率(h) ，小时率(h)＝电池安时容量(Ah)÷充放电流(A) 。
二、电池安时容量测试与判定以12V10Ah为例，一般应根据要求小时率容量进行恒流放电，计算连续放电时间来判是否合格。
例1、5小时率容量：10Ah＝2A×5h12V10Ah电池用2A电流放电应≥5小时为合格，若＜5小时为不合格。
例2、10小时率容量：10Ah＝1A×10h12V10Ah电池用1A电流放电应≥10小时为合格，若＜10小时为不合格。
例3、20小时率容量：10Ah ＝0.5A×20h12V10Ah电池用0.5A电流放电应≥20小时为合格，若＜20小时为不合格。
三、电池放电生产工艺(以12V10Ah为例，指完全充电后。
)1、一般用5 小时率的电流放电至单格电压为1.6V时终止放电，若电池完全充足电后放电时间设置≥6小时。
2、例：12V10Ah电池放电电流设置为2A，终止电压设置为1.6V×6格＝9.6V，放电时间设置6小时。
3、若采用10小时率放电单格终止电压设置为1.7V，则1.7V×6格(12V)＝10.2V，放电电流设置为1A，放电时间设置≥12小时。
4、若采用20小时率放电单格终止电压设置为1.8V，则1.8V×6格(12V)＝10.8V，放电电流设置为0.5A，放电时间设置≥24小时。
5、新装未充电电池根据极板带电量放电容量一般小于额定容量，根据实际测试而定。
四、电池充电生产工艺(以12V10Ah为例，指完全放电后。
铅酸蓄电池制制工艺过程之阳早格格创做1、极板的制制包罗：铅粉制制、板栅铸制、极板制制、极板化成、拆置电池.⑴铅粉制制设备铸粒机或者切段机、铅粉机及输送储藏系统；⑵板栅铸制设备熔铅炉、铸板机及百般模具；⑶极板制制设备战膏机、涂片机、表面搞燥、固化搞燥系统等；⑷极板化成设备充搁电机；⑸火热化成及环保设备.2、拆置电池设备汽车蓄电池、摩托车蓄电池、电动车蓄电池、大中小型阀控稀启式蓄电池拆置线、电池检测设备(百般电池本能检测).⑴典型铅酸蓄电池工艺历程概括铅酸蓄电池主要由电池槽、电池盖、正背极板、稀硫酸电解液、隔板及附件形成.⑵工艺制制简述如下铅粉制制：将1#电解铅用博用设备铅粉机通过氧化筛选制成切合央供的铅粉.板栅铸制：将铅锑合金、铅钙合金或者其余合金铅通时常使用沉力铸制的办法铸制成切合央供的分歧典型百般板板栅.极板制制：用铅粉战稀硫酸及增加剂混同后涂抹于板栅表面再举止搞燥固化即是死极板.极板化成：正、背极板正在曲流电的效率下与稀硫酸的通过氧化还本反应死产氧化铅，再通过荡涤、搞燥即是可用于电池拆置所用正背极板.拆置电池：将分歧型号分歧片数极板根据分歧的需要组拆成百般分歧典型的蓄电池.3、板栅铸制简介板栅是活性物量的载体，也是导电的集流体.一般启心蓄电池板栅普遍用铅锑合金铸制，免维护蓄电池板栅普遍用矮锑合金或者铅钙合金铸制，而稀启阀控铅酸蓄电池板栅普遍用铅钙合金铸制.第一步：根据电池典型决定合金铅型号搁进铅炉内加热熔化，达到工艺央供后将铅液铸进金属模具内，热却后出模通过建整码搁.第二步：建整后的板栅通过一定的实效后即可转进下讲工序.板栅主要统制参数：板栅品量；板栅薄度；板栅完备程度；板栅几许尺寸等；4、铅粉制制简介铅粉制制有岛津法战巴顿法，其截止均是将1#电解铅加工成切合蓄电池死产工艺央供的铅粉. 铅粉的主要成份是氧化铅战金属铅，铅粉的品量与所制制的品量有非常稀切的闭系.正在尔国多用岛津法死产铅粉，而正在欧好多用巴顿法死产铅粉.岛津法死产铅粉历程简述如下：第一步：将化验合格的电解铅通过铸制或者其余要领加工成一定尺寸的铅球或者铅段；第二步：将铅球或者铅段搁进铅粉机内，铅球或者铅段通过氧化死成氧化铅；第三步：将铅粉搁进指定的容器或者储粉仓，通过2-3天实效，化验合格后即可使用.铅粉主要统制参数：氧化度；视稀度；吸火量；颗粒度等；5、极板制制简介极板是蓄电池的核心部分，其品量曲交效率着蓄电池百般本能指标.涂膏式极板死产历程简述如下：第一步：将化验合格的铅粉、稀硫酸、增加剂用博用设备战制成铅膏；第二步：将铅膏用涂片机或者脚工挖涂到板栅上；第三步：将挖涂后的极板举止固化、搞燥，即得到死极板. 死极板主要统制参数：铅膏配圆；视稀度；含酸量；投膏量；薄度；游离铅含量；火份含量等.6、化成工艺简介极板化成战蓄电池化成是蓄电池制制的二种分歧要领，可根据简曲情况采用.极板化成普遍相对付较简单统制成本较下且环境传染需博门处置.蓄电池化成品量统制易度较大，普遍对付所死产的死极板品量央供较下，但是成本相对付矮一些.阀控稀启式铅酸蓄电池化成简述如下：第一步：将化验合格的死极板按工艺央供拆进电池槽稀启；第二步：将一定浓度的稀硫酸按确定数量灌进电池；第三步：经搁置后按规格大小通曲流电，普遍化成后需举止搁电查看配组后进库.铅酸蓄电池化成主要统制参数：灌酸量、酸液稀度、酸液温度、充电量战充电时间等.7、拆置工艺简介蓄电池拆置对付汽车蓄电池战阀控稀启式铅酸蓄电池有较大的辨别，阀控稀启式铅酸蓄电池央供紧拆置，普遍用AGM隔板.而汽车蓄电池普遍用PE、PVC或者橡胶隔板.拆置历程简述如下：第一步：将化验合格的极板按工艺央供拆进焊交工具内；第二步：铸焊或者脚工焊交的极群组搁进浑净的电池槽；第三步：汽车蓄电池需通过脱壁焊战热启后即可.而阀控稀启式铅酸蓄电池若采与ABS电池槽，需用博用粘合剂粘交.电池拆置主要统制参数：汇流排焊交品量战资料；稀启本能、正、背极性等.8、使用与维护①电解液的数量、稀度以及充电程度等圆里加以注意，更加是与其稀切相闭的充电系统特地闭心，若充电量较大则蓄电池得火多，简单制成极板的活性物量脱降，制成底部短路使电池里里温度较下而收缩寿命，若充电量较小则简单制成电池的盈电，蓄电池正在少久盈电的情况下，可引导极板的没有成顺硫酸盐化，其表示是充电历程电压降下较快，很短时间完毕，搁电时电压低沉赶快.②电解液的杂度，普遍采与蓄电池博用电解液或者补充液灌注，宽禁用一般硫酸战自去火代替.③凡是使用表面脆持浑净，排气心疏通.④搁置没有必时应先充谦电，共时三个月举止一次补充电. 对付于稀启阀控铅酸蓄电池凡是须对付以下几圆里注意：①±±0.1V/单格，若证明书籍有央供时应按证明书籍支配.②注意使用环境温度，普遍没有超出30度为宜.温度变更较大时应加强对付电压的安排. ③对付于分歧厂家的产品没有成混用，共一厂家的产品新旧没有成混用. ④稀启阀控铅酸蓄电池最佳没有要自己挨启盖子补充电解液战调换仄安阀.。
铅酸蓄电池制造工艺流程1、极板的制造包括:铅粉制造、板栅铸造、极板制造、极板化成、装配电池。
⑴ 铅粉制造设备铸粒机或切段机、铅粉机及运输储存系统；⑵ 板栅铸造设备熔铅炉、铸板机及各种模具；⑶ 极板制造设备和膏机、涂片机、表面干燥、固化干燥系统等; ⑷ 极板化成设备充放电机;⑸ 水冷化成及环保设备。
2、装配电池设备汽车蓄电池、摩托车蓄电池、电动车蓄电池、大中小型阀控密封式蓄电池装配线、电池检测设备（各种电池性能检测)。
⑴ 典型铅酸蓄电池工艺过程概述铅酸蓄电池主要由电池槽、电池盖、正负极板、稀硫酸电解液、隔板及附件构成。
⑵ 工艺制造简述如下铅粉制造:将1＃电解铅用专用设备铅粉机通过氧化筛选制成符合要求的铅粉。
板栅铸造：将铅锑合金、铅钙合金或其他合金铅通常用重力铸造的方式铸造成符合要求的不同类型各种板板栅。
极板制造：用铅粉和稀硫酸及添加剂混合后涂抹于板栅表面再进行干燥固化即是生极板。
极板化成:正、负极板在直流电的作用下与稀硫酸的通过氧化还原反应生产氧化铅，再通过清洗、干燥即是可用于电池装配所用正负极板。
装配电池:将不同型号不同片数极板根据不同的需要组装成各种不同类型的蓄电池。
3、板栅铸造简介板栅是活性物质的载体，也是导电的集流体。
普通开口蓄电池板栅一般用铅锑合金铸造,免维护蓄电池板栅一般用低锑合金或铅钙合金铸造，而密封阀控铅酸蓄电池板栅一般用铅钙合金铸造.第一步:根据电池类型确定合金铅型号放入铅炉内加热熔化，达到工艺要求后将铅液铸入金属模具内,冷却后出模经过修整码放。
第二步：修整后的板栅经过一定的时效后即可转入下道工序。
板栅主要控制参数：板栅质量；板栅厚度；板栅完整程度；板栅几何尺寸等；4、铅粉制造简介铅粉制造有岛津法和巴顿法，其结果均是将1＃电解铅加工成符合蓄电池生产工艺要求的铅粉。
铅粉的主要成份是氧化铅和金属铅，铅粉的质量与所制造的质量有非常密切的关系.在我国多用岛津法生产铅粉，而在欧美多用巴顿法生产铅粉。
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铅酸电池的改进与优化随着社会的不断发展和科技的不断进步，人们对电力的需求不断增加。
电池作为电力的储存器具，其重要性也日益显现。
然而，传统的铅酸电池由于寿命短、充电慢、安全性差、体积大等缺点，已经越来越难以满足人们的需求。
为此，科学家们在铅酸电池的改进与优化上进行了大量的研究。
本文将从多个方面介绍铅酸电池的改进与优化。
一、使用材料的改变铅酸电池使用的正、负极材料往往采用Pb和PbO2，导电性能和电化学性能不足，且导致自放电现象和寿命较短。
因此，许多科学家研究新型材料替代传统材料。
例如，某些研究者采用微纳米技术制备了含有非金属材料的复合材料来替代Pb和PbO2，大大提高了电池的充放电性能、循环寿命和自放电率。
同时，这种复合材料制备过程简单、成本低廉，具有很好的工业化前景。
二、液体电解质的优化传统的铅酸电池采用的是液态硫酸水溶液作为电解质，但其热量释放量较大，安全性差。
针对这一问题，科学家研究出一种新的电解质，即固态聚合物电解质，该电解质具有高离子导率、低热稳定性和高化学稳定性等优点。
相比于传统电解质，固体聚合物电解质更加安全、可靠。
三、电极材料的增强电极材料是电池的重要组成部分。
铅酸电池的电极由铅、铅膜和活性炭组成，但存在容量、倍率和循环寿命等问题。
因此，许多科学家通过复合材料、插层材料等方法来增强电极的性能。
例如，一些研究者制备了具有石墨烯导电网的复合材料，大大提高了电池的采用性能和循环寿命。
四、浮充电制度的改变浮充电制度是指在电池充满电后，将充电电压降至一定程度，以防止电池过度充电。
传统浮充电制度通常采用恒定电压浮充，但其存在欠充、过充问题。
为了解决这一问题，科学家研究出新的电压补偿浮充电制度，即在充电过程中根据电池的特征调整充电电压，避免了欠充、过充问题。
五、外形设计的改进传统的铅酸电池通常采用箱式结构，其体积较大、成本较高。
因此，一些研究者通过设计新的外形结构，将电池的体积大大降低，例如将电芯、固体聚合物电解质和电极等组成为薄膜结构，从而大大提高了电池的静态和动态属性。
【关键字】论文《铅酸蓄电池学术论文集锦1》1、铅酸蓄电池的硫化与修复原理1、何为硫化蓄电池内部极板的表面上附着一层白色坚硬的结晶体，充电后依旧不能剥离极板表面转化为活性物质的硫酸铅，这就是硫酸盐化，简称为“硫化”。
2、硫化表象电池内阻增大，充电较未硫化前电压提前到达充电终止电压，电流越大越明显。
酸液密度低于正常值。
放电容量下降，放电电流越大容量下降越明显。
充电时有产生气泡，充电温升增快，严重时可导致充不进电。
3、硫化的生成根据蓄电池的双硫酸盐化理论，蓄电池在每次放电后，正负极板的不同活性物质均转变为硫酸铅，充电后各自复原回不同的活性物质。
而经常过放电、小电流深放电、低温大电流放电、补充电不及时、充电不充足、酸液密度过高、电池内部缺水、长期搁置时，极板表面的硫酸铅堆积过量且在电解液中溶解，呈饱和状态，这些硫酸铅微粒在温度、酸浓度的波动下，重新结晶析出在极板表面。
由于多晶体系倾向于减小其表面自由能的结果，重组析出后的结晶呈增大、增厚趋势。
由于硫酸铅是难溶电解质，重组后的结晶体其比表面积减小，在电解液中的溶解度和溶解速度降低。
硫酸铅附着在极板表面和微孔中阻碍了电池的正常扩散反应，且硫酸铅电导不良阻值大，致使电池在正常的充电中欧姆极化、浓差极化增大，充电接受率降低，在活性物质尚未充分转化时已达极化电压产生水分解，电池迅速升温使充电不能继续下去进而活性物质转化不完全，因而成为容量降低和寿命缩短的原因。
4、如何防止电池产生硫化每次放电后及时补充电且要充足电，尤其是大电流放电后一定要及时补充电。
在小电流放电时尽量控制放电深度，小电流深放电产生的硫酸铅过于致密，放电后充电采取小电流长时间。
对于低温大电流放电后，要采取多充电量百分之三十来恢复容量。
长期搁置的电池,要先充足电后再搁置，在搁置每两个月适当补充电一次。
5、几种电池硫化修复的方法1）水疗法对已硫化电池，可以先将电池放电，倒出原电解液并注入密度在1.10g/cm3以下较稀电解液，即向电池中加水稀释电解液，以提高硫酸铅的溶解度。
提高铅酸蓄电池质量比能量的方法赵万全，冯伟，郭玉东（江苏华富储能新技术发展有限公司，江苏扬州225600）摘要：本文综述了蓄电池的原理和容量设计方法。
讨论了提高铅酸蓄电池比能量的先进方法并对未来蓄电池产品的发展进行了展望。
关键词：蓄电池；比能量The Method to Improve Battery Special Energy Abstract：The principle and capacity design are reviewed in the article. The advanced method to improve battery special energy is discussed, and the development of battery is forecated.Key words：battery; special energy世界上任何一种科研成果都不是某一个人的异想天开。
实际上，每个科研成果的形成都凝结了众多科学工作者的智慧和汗水。
当有人能够真正理解某种成果的基本原理并将其转化为产品公之于众时，他才能成为某项成果及产品的发明者。
铅酸蓄电池亦是如此。
经过一百多年的发展，特别是上世纪七十年代以来，蓄电池技术得到长足发展，蓄电池产品也日臻丰富。
目前限制蓄电池应用的瓶颈主要是其比能量较低，虽然这是由铅的原子量决定的，但很多蓄电池厂和科研人员还在努力提高其比能量。
提高铅酸蓄电池的比能量的核心之一是提高蓄电池活性物质利用率，使电极表面及内部有更多的活性物质能参与充放电反应。
在正负极活性物质中，构成骨架的微结构部分和负责产能的微结构部分的比例对电池的容量和循环寿命具有很大的影响。
因此，必须不断优化蓄电池生产工艺，完善活性物质的结构组成，提高其利用率。
1铅酸蓄电池的比能量铅酸蓄电池总体反应方程式为：Pb + PbO2 + 2H2SO4⇆ 2PbSO4 + 2H2O （式1）电池中参与反应的活性物质包括Pb、PbO2、H2O和H2SO4。
