發(fā)布時間：2017-09-13 21:21

  本文關(guān)鍵詞：鉛酸蓄電池內(nèi)化成工藝的研究

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【摘要】：鉛酸蓄電池一直因環(huán)境污染問題為世人所詬病,其污染主要產(chǎn)生于蓄電池的生產(chǎn)環(huán)節(jié),傳統(tǒng)外化成過程產(chǎn)生大量的廢氣、廢液、廢渣是污染的主要來源,采用內(nèi)化成的方式對蓄電池進(jìn)行化成,極大地減少了工業(yè)三廢的排放。然而目前對于化成后電池性能的優(yōu)劣無簡單明確的檢測方法,本課題擬在不解剖電池的情況下,研究內(nèi)化成電池簡單評價的方法。對工廠采用內(nèi)化成工藝生產(chǎn)的新蓄電池和經(jīng)過多次循環(huán)的蓄電池作進(jìn)行比較,對不同化成階段蓄電池做檢測,分別對電池極板做成分、結(jié)構(gòu)分析,以此探索影響電池化成質(zhì)量優(yōu)劣的因素。結(jié)果表明,從極板表觀外貌看,新舊電池極板無明顯不同,但新電池內(nèi)部極板活性物質(zhì)質(zhì)地堅(jiān)硬,舊電池的活性物質(zhì)松散且板柵合金腐蝕嚴(yán)重。新電池中Pb O2含量多于舊電池;新、舊電池的活性物質(zhì)都是以β-Pb O2為主,但新電池中還存在部分α-Pb O2,化成階段活性物質(zhì)中Pb O2總含量逐漸升高,α/β-Pb O2比例逐漸降低。對采用內(nèi)化成的電池做失重測試,測量化成過程中電解液密度、測量化成不同時間極板的結(jié)構(gòu)和組成,最后對化成不同時間電池做析氣測試。結(jié)果表明,化成過程實(shí)驗(yàn)測量硫酸密度與理論計(jì)算硫酸密度基本吻合�；蛇^程以1.2A充電,測量充電不同時間極板的成分、結(jié)構(gòu)等,發(fā)現(xiàn)Pb O2含量從91.3%增加到93.5%,α/β-Pb O2比例從0.247降低為0.138,同時發(fā)現(xiàn)α-Pb O2晶粒尺寸粗大,只存在于極板內(nèi)部。對充電不同時間的電池做性能測試,發(fā)現(xiàn)充電9h以上的電池性能較好。制作小電極模擬化成過程,研究電極的電化學(xué)性能,充電過程中,電極的傳荷阻抗和傳質(zhì)阻抗都逐漸減小,極板的表面積是逐漸增大的。
【關(guān)鍵詞】：鉛酸蓄電池 內(nèi)化成 電化學(xué)性能 硫酸濃度
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM912
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義10-11
• 1.2 鉛酸蓄電池的簡介11-15
• 1.2.1 鉛酸蓄電池的歷史11-12
• 1.2.2 鉛酸蓄電池制備過程簡介及反應(yīng)機(jī)理12-15
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容16-18
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)方法18-31
• 2.1 實(shí)驗(yàn)儀器及藥品18-19
• 2.2 工藝流程及失重測試方法19-23
• 2.2.1 極板固化、干燥工藝19-20
• 2.2.2 6-DZM-12 電池組裝20
• 2.2.3 加酸、浸酸過程20-21
• 2.2.4 6-DZM-12 電池內(nèi)化成工藝21
• 2.2.5 失重測試21-22
• 2.2.6 析氣測試22-23
• 2.3 材料處理和表征方法23-27
• 2.3.1 正極板處理23-24
• 2.3.2 孔隙率測試24
• 2.3.3 正極板PbO2含量測試24-25
• 2.3.4 化成后正極板柵處理25
• 2.3.5 X射線衍射（XRD）25-26
• 2.3.6 掃描電子顯微鏡（SEM）26
• 2.3.7 極板腐蝕層表征26
• 2.3.8 化成過程極板電極電位測量26-27
• 2.4 電極制備方法及其電化學(xué)性能測試27-29
• 2.4.1 小電極制備27-28
• 2.4.2 小電極化成28
• 2.4.3 交流阻抗測試（EIS）28-29
• 2.4.4 電位階躍法測試（Potential step）29
• 2.4.5 循環(huán)伏安測試（CV）29
• 2.5 電池性能測試29-31
• 2.5.1 初期容量檢測29-30
• 2.5.2 大電流放電性能測試30
• 2.5.3 充電接受能力檢測30
• 2.5.4 低溫放電性能檢測30-31
• 第3章 鉛酸蓄電池正極板的相關(guān)研究31-41
• 3.1 引言31
• 3.2 新舊電池分析31-38
• 3.2.1 極板與板柵形貌31-32
• 3.2.2 活性物質(zhì)PbO2含量測試32-34
• 3.2.3 極板活性物質(zhì)晶型分析34-36
• 3.2.4 活性物質(zhì)SEM分析36-37
• 3.2.5 腐蝕層表征37-38
• 3.3 化成不同階段分析38-40
• 3.3.1 極板形貌38-39
• 3.3.2 化成過程不同階段活性物質(zhì)分析39-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第4章 鉛酸蓄電池失重測試及其相關(guān)研究41-59
• 4.1 引言41
• 4.2 失重測試41-44
• 4.3 硫酸濃度理論計(jì)算44-48
• 4.4 充電不同時間電池極板分析48-54
• 4.4.1 化成過程電極電位的測量48-49
• 4.4.2 極板活物質(zhì)成分分析49-52
• 4.4.3 極板孔隙率測試52-53
• 4.4.4 活物質(zhì)SEM表征53-54
• 4.5 析氣測試54-55
• 4.6 電池性能測試55-58
• 4.6.1 初期容量檢測55-56
• 4.6.2 大電流放電性能測試56
• 4.6.3 充電接受能力檢測56-57
• 4.6.4 低溫放電性能檢測57-58
• 4.7 本章小結(jié)58-59
• 第5章 鉛酸蓄電池正極板電化學(xué)性能研究59-64
• 5.1 引言59
• 5.2 阻抗測試59-61
• 5.3 真實(shí)表面積測試61-62
• 5.4 循環(huán)伏安測試62-63
• 5.5 本章小結(jié)63-64
• 結(jié)論64-65
• 參考文獻(xiàn)65-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其他成果70-72
• 致謝72

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 夏秀文;張新琴;曹春燕;;利用參比強(qiáng)度法半定量相分析標(biāo)定磁性樣品金相物相[J];井岡山大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年05期

2 遲廣成;肖剛;汪寅夫;胡建飛;王海嬌;馬健生;;鐵礦石礦物組分的X射線粉晶衍射半定量分析[J];冶金分析;2015年01期

，

本文編號：845966