在高性價比的化學電源中,降生了150多年的鉛酸蓄電池,在今朝的應用中占據優勢職位。但跟著全球家產化歷程的加速,用戶和情況也對付鉛酸蓄電池的機能寄予了更多的期望(譬喻高能量密度、高靠得住性、快速充電接管機能、高率放電機能、節能低碳、更低總擁有本錢等),而傳統型的鉛酸蓄電池技能已經逐漸在這些新的技能等候眼前捉襟見肘;另外,傳統的鉛酸蓄電池在制造之初,,為了便于加工及提高機器強度,不得不在板柵中插手其它金屬形成合金布局,可是合金形成后,一方面當然增加了加工的便利性。但另一方面也導致電池極板在利用進程中腐化加速、電池的自放電率增大、利用進程中失水較快、內阻變大等問題。基于以上需求和問題,不添加任何合金的純鉛薄極板(Thin Plate Pure Lead,TPPL)技能應運而生。
純鉛薄極板電池最初由美國Gates公司研發樂成并申報了專利掩護,最早的研發偏向是應用于航空設備電源系統的卷繞式圓柱形電池,由于高純度的金屬鉛板柵(純度約99.99%)較軟,制造工藝難度很是大,該技能并未獲得大面積推廣。由于純鉛技能的顯著優勢,厥后部門海外廠家投入大量的精神,團結蓄電池規模應用工況,舉辦了長時間的研發試制,同時也優化了純鉛薄極板的電化學體系、提高充放電接管本領,通過非凡的出產工藝及回收全自動化的工裝呆板人出產出適宜于家產規模應用的板式(Plate)純鉛薄極板電池并樂成的將其舉辦貿易化。
TPPL技能作為化學電源中的新型技能,它既差異于傳統型鉛酸蓄電池的膠體(Gel)技能,也不完全等同于普通型鉛酸蓄電池的AGM(AbsorbedGlassMat)技能;純鉛薄極板技能從電池的根基質料(包羅外殼)、布局設計、電化學機能、制造工藝及質量節制都與傳統產物有著極大的不同,浮現了化學電源技能成長的最高程度。
1 純鉛薄極板技能的優勢
(1) 純鉛板柵
純鉛板柵凡是回收高純度的原生態鉛再提純后經碾壓、沖壓制成正負極板柵鉛帶,與傳統的重力澆鑄型鉛鈣錫合金板柵差異,純鉛板柵的晶格更為致密,即便在高溫情況之下也更耐腐化(見圖1);同時對比于合金板柵,其析氫過電位更高,更有效地淘汰蓄電池在充電進程中電解失水。
(2) 超薄型極板
相對付傳統的鉛鈣合金電池極板,純鉛薄極板電池極板厚度僅有1mm閣下(見表1),在同等的空間內可以放入更多的極板,提高了極板回響打仗總面積(如圖2),從而使得純鉛電池在快速充電和高功率放電時機能表示極其優異。
(3) 極板防范短路設計
由于純鉛薄極板電池極板很是薄,加之純度高,極板自己較軟,容易變形;純鉛薄極板回收了非凡布局設計,極板外貌增加耐酸、耐熱的防短路防脫落質料,一方面擔保電解液中荷電離子的移動,另一方面有效制止了超薄型極板容易變形導致短路、充填進板柵的活性物質因大電流負載下崩脫等妨礙。
(4)高強度阻燃性外殼由于純鉛薄極板電池內部極板片數較多,內部群壓較高,加之純鉛薄極板電池事情壽命很長,普通型(或改性)的ABS、PP塑料外殼無法滿意極板壽命需求,所以純鉛薄極板電池均回收具有更高強度、無鹵素高阻燃性的改性PPO(ModifiedPoly-PhenyleneOxide)塑料作為外殼,以確保電池的外殼在整個電池正常壽命周期內,質料無降解、機能無衰減,且在利用中不發生變形。按照測試,回收改性PPO質料外殼建造的純鉛薄極板電池事情溫度范疇在-40~+65℃。
在同等的壁厚、氣壓、面積等條件下,各外殼質料的特性見表2.
(5)自放電率更低
由于純鉛薄極板電池內部回收高純度的質料,與合金板柵的電池容易呈現的內阻大、每3~6個月需要舉辦充電等要求差異,在常溫狀態下,純鉛薄極板電池可以靜置兩年以上(見圖3)。
(6)大電流充放電接管性與傳統性蓄電池對比,純鉛薄極板電池極板數量更多、回響面積更大、內阻較小,可以接管高達10C10的充電電流。對付完全放電的電池,當回收1C10的充電限流值時,在2h內可以將電池100%布滿;縱然回收電信行業常用的0.25C10的限流值,100%布滿電的時間也在6h以內,充電時間不到傳統閥控式鉛酸電池的三分之一(見圖4)。
(7)卓越的高、低溫機能