论文摘要
近年来,混合动力车（HEV）越来越受到人们的重视。HEV在行驶中,电池是在高倍率部分荷电状态下运行,荷电状态为30%-70%,阀控式铅酸蓄电池在HRPSoC下负极容易硫酸盐化,使硫酸铅不能转化为铅,从而使铅酸蓄电池失效。而通过在负极中加入碳添加剂能有效抑制负极的硫酸盐化。本文主要研究了不同种类的碳对铅粉导电性的影响,同时制备富液式单板电池,研究不同含量不同种类的碳对铅酸蓄电池性能的影响。得到的结论如下：在铅粉中加入碳,能有效的提高铅粉的导电能力,其提高的能力：膨胀石墨>乙炔黑≈炭黑>石墨。制备含不同比例不同种类碳的2 V 2.5 Ah的单板富液式电池,通过测试其1C和2C放电容量发现,在负极板中加碳能明显提高铅酸蓄电池在高倍率放电下的容量,其中膨胀石墨、乙炔黑和炭黑提升效果明显,而石墨则效果不明显。当负极板中膨胀石墨含量增大时,放电容量下降,含量为1%时,放电容量最大；而乙炔黑的含量在0.1%-0.5%时,放电容量增大,而当含量大于0.5%时,放电容量减小,在含量为0.5%时,放电容量最大；炭黑的含量在0.1%-0.5%时,放电容量增大,而当含量大于0.5%时,放电容量减小,在含量为0.5%时,放电容量最大；石墨含量在1%-5%之间时,放电容量增大,石墨含量在5%-10%时,放电容量减小,当石墨含量为5%时,放电容量最大。在负板中添加0.5%、1%膨胀石墨,0.5%乙炔黑,0.5%炭黑能明显的提高电池在3C、5C、7C下的放电容量,且在5C和7C放电时,含1%膨胀石墨的电池比含0.5%膨胀石墨的电池容量大,与含0.5%乙炔黑和炭黑电池容量相当。而7C放电时,负极中含碳电池容量增加很多。这是由于碳能够增加极板的导电性,促进极板中电子的传递,增大了负极活性物质的比表面积,促进硫酸向极板内部扩散,加快扩散速度,提高负极活性物质利用效率。通过对碳和负板进行SEM表征和BET测试,发现加碳能使负极活性物质比表面积变大,孔径变小,这说明加入碳能使负极硫酸铅细化,同时增大了比表面积,提高了负极板的导电性,使电子得到了有效的传递,抑制了负极硫酸盐化,促进了硫酸铅向铅的转化,从而使电池容量变大。