鉛酸電池是最重要的二次電池之一,被廣泛應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)中。低溫會(huì)導(dǎo)致鉛酸電池的放電容量降低,充電困難,進(jìn)而影響到鉛酸電池的使用壽命。低溫性能不佳限制了鉛酸電池在冬季尤其是北方地區(qū)的應(yīng)用,向鉛酸電池中加入添加劑是提高其性能常用、有效的方法,目前有關(guān)提高鉛酸電池低溫性能以及添加劑的研究較少,探究鉛酸電池低溫性能并尋找可以有效提高鉛酸電池低溫性能的添加劑具有重要的應(yīng)用價(jià)值。本論文研究了氧化鉍、硫酸亞錫、硫酸鈉、乙二胺四乙酸二鈉、L-半胱氨酸、檸檬酸鈉六種物質(zhì)作為鉛酸電池的電解液添加劑的應(yīng)用性能,對(duì)電池進(jìn)行低溫放電容量測(cè)試、低溫循環(huán)能力測(cè)試、低溫充電接受能力測(cè)試,探究這六種添加劑對(duì)電池低溫性能的影響,篩選合適的電解液添加劑;使用X射線衍射（X-ray Diffraction,XRD）、掃描電子顯微鏡（Scanning Electron Microscope,SEM）、循環(huán)伏安法（Cyclic Voltammetry,CV）研究了L-半胱氨酸影響鉛酸電池低溫性能的作用機(jī)理。此外,還研究了二氧化硅含量對(duì)膠體電池低溫性能的影響并比較了膠體電池和使用硫酸溶液的電池二者之間低溫性能的差異。主要研究結(jié)果如下... 

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首個(gè)可充電鉛酸電池[5,8]

第一章緒論3池，具有代表性的是澳大利亞A.Cooper[9]發(fā)明的超級(jí)電池和雙極鉛酸電池[11]，這些先進(jìn)鉛酸電池具有優(yōu)良的性能。超級(jí)電池包括一個(gè)鉛酸電池和一個(gè)不對(duì)稱電容器，它們被組合在同一個(gè)電池中，如圖.1.2.所示[9]。鉛酸電池具有二氧化鉛正極和鉛負(fù)極；不對(duì)稱電容器具有與電池相同的正極，多孔碳作為負(fù)極。因?yàn)殂U酸電池和不對(duì)稱電容器都具有二氧化鉛正極，所以鉛負(fù)極和多孔碳負(fù)極可以并聯(lián)在一起。超級(jí)電池與傳統(tǒng)鉛酸電池相比具有眾多優(yōu)勢(shì)，放電時(shí)超級(jí)電池具有與鉛酸電池相同的能量密度和電壓分布，但是因?yàn)椴粚?duì)稱電容器的存在，抑制了鉛酸電池負(fù)極硫酸鹽化現(xiàn)象，提高了電池的使用壽命和功率密度。相比較于傳統(tǒng)鉛酸電池，超級(jí)電池具有更好的高倍率放電能力和高倍率充電接受能力。圖.1.2.超級(jí)電池結(jié)構(gòu)圖[9]Fig.1.2.StructureoftheUltrabattery[9]雙極鉛酸電池已經(jīng)被研究多年，最新的研究成果已經(jīng)顯現(xiàn)出雙極鉛酸電池在技術(shù)上取得成功的可能性。雙極鉛酸電池消除了正極板和負(fù)極板的分別，一塊極

第一章緒論4板一側(cè)作為正極板，一側(cè)作為負(fù)極板[10]，正負(fù)極板之間被膜隔開(kāi)，如圖.1.3.[10]。這種設(shè)計(jì)大大減少了電池中使用的組件數(shù)量和原材料數(shù)量，從而降低電池的重量和縮小電池的尺寸。雙極鉛酸電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)縮短了電池正極與負(fù)極之間的電流路徑，從而降低了電池內(nèi)阻并提高了電池的功率輸出。與傳統(tǒng)鉛酸電池相比，雙極式設(shè)計(jì)可在整個(gè)電極表面上產(chǎn)生均勻的電流分布和負(fù)載電勢(shì)，特別適用于高壓電池。對(duì)雙極鉛酸電池來(lái)說(shuō)，膜的選擇至關(guān)重要，應(yīng)用于雙極鉛酸電池的膜材料應(yīng)該具有導(dǎo)電性好、耐腐蝕、防滲等特性，Atraverda通過(guò)向樹(shù)脂中摻入導(dǎo)電二氧化鈦制備的膜材料Ebonex具有良好的電導(dǎo)率而且在酸性環(huán)境下保持穩(wěn)定[11]，此外硅片[12]、金屬纖維、聚合物負(fù)載鉛片[13,14]也被嘗試應(yīng)用在雙極鉛酸電池中作為膜材料。圖.1.3.雙極鉛酸電池示意圖[10]Fig.1.3.Schematicrepresentationofabipolarbattery[10]1.2.2鉛酸電池結(jié)構(gòu)與工作原理如圖.1.4.所示，一個(gè)閥控式鉛酸電池（VRLA）主要由正極板（Positiveplate）、負(fù)極板（Negativeplate）、隔膜（Separator）、板柵（Currentcollector）構(gòu)成，其他部件還包括接線柱、排氣口、匯流排等。


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