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添加剂4BS对动力铅酸蓄电池的性能影响研究

作　者: 张琳
导　师: 高颖; 王振波
学　校: 哈尔滨师范大学
专　业: 物理化学
关键词: 铅酸蓄电池 四碱式硫酸铅(4BS) 正极添加剂 初始容量 循环寿命
分类号: TM912
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


本课题主要研究添加剂4BS(四碱式硫酸铅)对铅酸蓄电池性能的影响，为铅酸蓄电池性能及其生产工艺的改进提供指导作用。实验采用手工和膏涂板，高温固化的工艺制备了正极生极板。实验通过X-射线衍射(XRD)、电镜扫描(SEM)、激光粒度分布等物理表征的方法分析正极活性物质各个组分及百分含量、粉末形貌及粉末颗粒的粒径大小分布。通过电池充放电机和电化学工作站对电池进行电化学测试。在铅酸蓄电池的正极原料中加入铅粉质量0.0%、0.5%、1.0%、2.0%、4.0%的晶种4BS，制备不同的正极生极板。实验结果表明，添加了晶种的正极生极板中4BS颗粒粒径更加细小、均匀，活性物质结构更加牢固。不同晶种添加量中，晶种添加1.0%时，使正极生极板中4BS生成量最大，活性物质颗粒粒径大小均一。正极生极板中4BS的生成量增大时，铅酸蓄电池的初容量略有下降，寿命延长。在不同的正极酸量下研究正极酸量对4BS生成的影响，发现正极配方中硫酸含量越高，正极生极板中4BS的生成量越低，电池初始容量越高，循环寿命明显降低。晶种4BS添加量为1.0%时，正极配方中去除石墨，制备的正极生极板中的4BS生成量明显比添加石墨的低21.29%。没有石墨添加的正极板颗粒粒径较有石墨的正极生极板的颗粒小一半。无石墨的正极板电池比有石墨的放电时间长10min，循环寿命也短。

全文目录


摘要  11-12
Abstract  12-13
第1章 绪论  13-20
  1.1 引言  13
  1.2 铅酸蓄电池的原理与结构  13-15
    1.2.1 铅酸蓄电池的原理  13-14
    1.2.2 铅酸蓄电池的结构  14-15
  1.3 铅酸蓄电池的研究进展  15-18
    1.3.1 板栅合金  15-16
    1.3.2 铅膏配方  16-17
    1.3.3 电解液  17-18
  1.4 课题选题的依据和主要内容  18-20
    1.4.1 课题的可行性及研究目的意义  18
    1.4.2 本课题主要内容  18-20
第2章 实验部分  20-26
  2.1 试剂与材料  20-21
  2.2 实验仪器  21
  2.3 正极生极板的制备  21-22
  2.4 工作电极的制备  22
  2.5 模拟电池的制备  22
  2.6 12V12Ah 电池的制备  22-23
  2.7 电化学测试  23-24
    2.7.1 工作电极的电化学测试  23
    2.7.2 电池的充放电测试  23-24
  2.8 物理表征  24
    2.8.1 X 射线衍射(XRD)  24
    2.8.2 扫描电镜(SEM)  24
    2.8.3 粒径分布  24
  2.9 正极板中 PbO2的测定方法  24-26
    2.9.1 试剂配制  24-25
    2.9.2 PbO_2 的测定  25-26
第3章 结果与讨论  26-52
  3.1 添加剂 4BS 的研究  26-37
    3.1.1 生极板的物理表征  26-30
    3.1.2 PbO2含量测试  30-31
    3.1.3 放电曲线  31-32
    3.1.4 2hr 容量测试  32-33
    3.1.5 充电接受能力  33-34
    3.1.6 库仑效率  34-35
    3.1.7 循环伏安测试  35-36
    3.1.8 循环寿命  36-37
    3.1.9 小结  37
  3.2 酸量对 4BS 生成及电池性能的影响  37-45
    3.2.1 生极板的物理表征  37-40
    3.2.2 放电曲线  40-42
    3.2.3 2 hr 容量测试  42
    3.2.4 充电接受能力  42-43
    3.2.5 库仑效率  43-44
    3.2.6 循环伏安测试  44
    3.2.7 循环寿命  44-45
    3.2.8 小结  45
  3.3 石墨对 4BS 生成及电池性能的影响  45-52
    3.3.1 生极板的物理表征  45-48
    3.3.2 放电曲线  48
    3.3.3 充电接受能力和库仑效率  48-50
    3.3.4 循环伏安  50-51
    3.3.5 循环寿命  51
    3.3.6 小结  51-52
结论  52-53
参考文献  53-57
攻读硕士期间发表的学术论文  57-59
致谢  59

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 独立电源技术（直接发电） > 蓄电池
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