革新技术出现,电池行业带来新的春天

时间:2015-10-22 07:35:03 来源:营商电动车 性质:转载 作者:营商电动车【推荐给朋友
  电池是科技的命脉,蓄电池自普朗特发明以来,历经100多年的发展历程。从最早的富液电池作为起动电池的广泛应用,到上世纪70年代末阀控密封蓄电池的问世,到低Sb 的Pb-Sb-Cd合金技术的突破到稀土合金技术的问世,电池行业迎来一个新的春天。
  第一阶段:从锑到钙,镉污染引关注,阀控技术成主流
  蓄电池制造所用的板柵是Pb-Sb合金板柵。然而,由于Pb-Sb合金在析氧电位方面的劣势,从上世纪70年代开始,由于密封型免维护电池的要求,需要析气速率更低的板柵合金。Pb-Ca合金具有电阻小、析氢过电位高、钙不会从正极板柵溶出的优点,因此,被引用到密封型蓄电池中。在过去的几十年中,阀控式铅蓄电池被应用到深放电领域,且受循环方式的影响,Pb-Ca合金显示出抗蠕变性能差、耐腐蚀性差、阻挡层降低循环性能的缺点。低Sb 的Pb-Sb-Cd合金重新被应用到电动车电池中,改善了阀控密封蓄电池的深放电的性能,提高了电池的循环寿命。但随着市场环保意识的增强和国家对于重金属镉的市场限制,Pb-Sb-Cd逐渐被各个生产厂家淘汰,重新转入对Pb-Ca合金的应用和研究上来。

  第二阶段:从钙到银,钛金属,银合金依旧无法解决钝化膜问题
  一直以来,行业各方专家都在寻求突破Pb-Ca合金早期容量衰减和循环寿命差的缺点,业内的专家学者也尝试添加一些其它元素来改善Pb-Ca合金的性能。目前,业内板柵合金主要是Pb-Ca-Sn-Al四元合金。一定量Sn的加入增加了板柵的抗蠕变性能、耐腐蚀性,循环性能也有所改善,但都没有一个质的提高。某些厂家也曾尝试添加金属钛,银等元素对四元合金的影响,结果表明,钛金属由于自身密度的原因,合金的生成过程中条件较难控制,而Ag在若干年前就有在电池内添加,确实能提高四元合金的耐腐蚀性,降低析氢速率,但仍然不能解决板柵/活性物质界面易生成一层导电性差的钝化膜的问题。所以在阀控电池早期容量衰减方面虽有提高但很难有大的突破。

  第三阶段:从银到稀土,稀土三稳电芯技术进入电池行业,成一大技术突破
  稀土元素氧化物是指元素周期表中原子序数为57 到71 的15种镧系元素氧化物,以及与镧系元素化学性质相似的钪(Sc)和钇(Y)共17 种元素的氧化物。有“工业维生素”之称的稀土元素在石油、化工、冶金、纺织、陶瓷、玻璃、永磁材料等领域都得到了广泛的应用,随着科技的进步和应用技术的不断突破,稀土氧化物的价值越来越大。

  天能多年来一直致力于板栅材料的研究和解决行业内存在的技术问题,也曾通过在合金中增加银,钛等多种金属改善性能,但直到稀土合金的加入才让天能研究院对于阀控电池的合金研究有了新的突破。经过大量研究表明:微量的稀土加入能够细化Pb-Ca合金,降低了板栅腐蚀,同时发现稀土合金在抑制阳极膜的生成方面有其他金属不能比拟的优越特性,电池在循环过程中没有出现传统Pb-Ca合金电池在早期由于阳极膜阻挡层的形成造成的电池容量衰减,大大提高了电池的循环寿命。可以说稀土合金的技术应用突破了传统Pb-Ca合金的缺点,在阀控蓄电池的性能提升上有了一个质的变化。因此,“稀土合金”被认为是新一代免维护铅酸电池板柵材料。
  天能集团即将上市的“稀土三稳电芯”的电池产品——大黑牛,同时采用 “类蜂窝状高能电极”、“独创的盐化工艺”和“德国高速分散技术”三大技术。有望将电池行业引入一个新的高度。
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