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铅酸蓄电池作为混合电动车动力电源使用过程中容易导致负极板表面硫酸盐化,通过在负极板中加入适量碳材料可有效抑制硫酸盐化,但是会导致负极板严重析氢及电池明显失水而失效。通过向负极铅膏内或电解液中加入适量的析氢抑制剂可以提高负极板的析氢过电势,降低析氢速率。本文主要研究了不同碳材料及几种负极板添加剂对含碳材料负极板析氢的影响,同时研究添加剂对12V12Ah阀控式铅酸电池(VRLA)内化成及电池循环性能的影响。得到以下结论:1.测量含不同碳材料负极板在硫酸溶液中析氢反应的极化曲线。结果表明:(1)商业活性炭、膨胀石墨、鳞片石墨材料中铁杂质含量较高,与空白负极板相比,负极板中添加商业碳材料后在硫酸溶液中析氢反应的极化电势均不同程度正移,加剧析氢,其顺序为:活性炭>膨胀石墨>鳞片石墨>乙炔黑>碳黑>空白。(2)碳材料纯化后金属杂质含量大幅下降,铁元素含量下降尤为明显。活性炭中杂质含量比较低时,可部分抑制含活性炭负极板的析氢;膨胀石墨和鳞片石墨中杂质含量比较低时可大大抑制含膨胀石墨负极板的析氢;(3)碳材料中杂质含量很低时,与空白负极板相比,含活性炭、鳞片石墨、乙炔黑、炭黑负极板在硫酸溶液中析氢反应的极化电势分别下降194mV、23 mV、19 mV、6mV,含膨胀石墨负极板在硫酸溶液中析氢反应的极化电势则提高32mV。2.研究含不同碳材料负极板在添加不同添加剂的硫酸溶液中析氢反应。结果表明:(1)在硫酸溶液中添加La2O3、Sm2O3、Gd2O3、Nd2O3、Dy2O3以及聚四氟乙烯(PTFE)均能明显提高含碳材料负极板在硫酸溶液中析氢反应的极化电势,抑制了析氢反应;(2)碳材料中金属杂质含量较高时,0.025%Dy2O3和0.025%PTFE均能明显提高含碳材料负极板在硫酸溶液中析氢反应的极化电势;碳材料中金属杂质含量很低时,添加剂提高了含乙炔黑负极板在硫酸溶液中析氢反应的极化电势,但会不同程度地降低含活性炭、膨胀石墨、鳞片石墨负极板在硫酸溶液中析氢反应的极化电势。3.在电解液中加入0.025%PTFE和0.025%Dy2O3对12V12AhVRLA电池进行内化成及电池循环性能测试。结果表明:(1)添加剂PTFE和Dy2O3可以减少内化成过程中的失水,减轻酸雾的析出;(2)添加剂PTFE和Dy2O3可以明显提高电池的充电效率,延缓电池充放电容量的下降,降低电池的失水量。