电池制造商通过使用添加剂提高了深循环电池的性能,但并不是所有的添加剂都能给客户带来同样的好处。所有深循环富液式铅酸 (FLA) 电池技术的核心是一种经过 100 多年不断改进的基本设计。与全球各种行业中使用的任何其他类型的电池相比,铅电池化学是最可靠和最具成本效益的技术之一。虽然这些电池在历史上一直是使用最广泛和回收率最高的电池,但在过去几年中引入了各种添加剂和技术,以在更大程度上提高其效率。
网格合金
从历史上看,深循环铅酸电池的主要失效模式是正极板栅腐蚀。用于制造深循环浸液式铅酸电池极板的板栅合金通常由铅和添加锑组成,以硬化软铅,并改善电池的深循环特性。通常将其他金属添加到铅锑合金中以提高强度和导电性。另一种用于增强铅锑合金的添加剂是硒。硒在铅锑合金中用作晶粒细化剂。这种细晶粒合金比传统的铅锑合金具有更高的强度和耐腐蚀性。这些改进的效果是正极板栅腐蚀不再是主要的故障模式,
活性材料
深循环 FLA 正极活性材料的起始材料由氧化铅、硫酸和各种添加剂的混合物制成。这些材料提高了成品电池中正极的性能和寿命。从历史上看,正极是使用称为水凝处理的程序进行处理的。该程序旨在“生长”板中的四元硫酸铅 (TTBLS) 晶体,以提供强度以抵抗循环过程中活性材料的不断膨胀和收缩。这种晶体生长过程在控制 TTBLS 晶体尺寸范围的能力方面存在局限性。 通过使用晶种添加剂,晶体尺寸的范围可以控制到最理想的尺寸。TTBLS 结构中这些均匀的晶体尺寸导致初始容量增加、循环达到额定容量的速度更快、峰值容量更高,并使用各种应用中使用的各种充电器技术改进了充电。
在改进深循环 FLA 正极活性材料的同时,还需要改进深循环 FLA 负极活性材料的性能。铅酸电池负极活性物质中使用增碳剂已有多年历史。这些添加剂已用于铅酸电池膨胀剂,以防止负极活性材料在循环过程中自然收缩或聚结。负极活性物质收缩会降低深循环 FLA 电池的容量和寿命。最近对这些碳材料的改进为改善铅酸电池的几个性能限制开辟了新的机会。石墨、石墨烯等新型结构碳材料,
尽管 FLA 电池的基本结构 100 多年来没有改变,制造商仍在不断寻找提高效率同时保持成本效益的方法。添加剂是 FLA 电池变得更高效的方法之一,进一步增强它们的新技术即将出现。