稀土元素作为铅基板栅合金添加剂的研究综述
2021-03-05付定华贾方娜李忠明陆敬威戴长松
蓄电池 2021年5期
付定华,贾方娜,李忠明,陆敬威,戴长松*
(1.旭派电源有限公司,江苏 宿迁 223800;2.哈尔滨工业大学化工与化学学院,黑龙江 哈尔滨 150001)
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作为传统的化学电源,铅酸蓄电池至今已经有一百六十多年的历史,因其具有成本低,安全可靠,工艺成熟等优势,目前被广泛应用于汽车、通信、电力等各个领域[1]。铅基板栅作为铅酸蓄电池中重要的非活性物质材料,在整个电池系统中有两方面作用:其一,作为活性物质的载体,起到支撑的作用;其二,作为集电骨架,起到传导、汇集电流以及均匀分布电流的作用。板栅合金的性质将直接影响整个电池的性能,因此,板栅合金失效也是目前铅酸电池失效的主要原因之一。经过研究人员的不断探索,铅基板栅合金的配方从纯铅到铅锑合金的升级,再到铅钙合金和铅锶合金的飞速转变,已经形成了成熟的铅基合金体系[2]。目前,大部分电池厂家的板栅合金配方仍以铅–锑(Pb-Sb)和铅–钙(Pb-Ca)为主,但这两种体系存在不足,在某些方面有待提升[3]。铅锑合金的析氢过电位比较低,使得负极的析气量增多,导致失水比较严重,因此需要定时维护。相比之下,铅钙合金的免维护性能好。其析氢过电位比较高,所以在循环过程中析氢量小,失水不明显。但是,铅钙合金存在抗蠕变性能弱和深度放电循环性能差等问题。因此,人们致力于开发新型板栅合金配方,以解决上述问题。通过大量研究发现,将稀土金属作为合金添加剂应用在铅基板栅中,有望改善合金材料的物理、化学性能。……
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