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铅酸蓄电池被认为是最有前途的车载电源之一,但是正极板容量较低且易软化脱落限制了铅酸蓄电池的发展。本文从正极板栅和正极添加剂入手,以期提高蓄电池放电容量和循环寿命等电化学性能。本文通过放电性能测试、循环寿命测试、循环伏安测试、电化学阻抗测试、塔菲尔曲线测试、X射线衍射仪测试、扫描电镜测试等研究了不同制造工艺对正极板栅电化学性能的影响、不同扫描速度和温度下正极板栅的电化学行为以及碳纤维、亚氧化钛和二氧化硅三种正极添加剂对铅酸蓄电池性能的影响。研究结果表明:520℃炉温、540℃勺温和90℃时效工艺正极板栅更适用于铅酸蓄电池。此工艺正极板栅析氧量较少,Pb在电解液中溶解量较少,蓄电池的深循环性能较好,早期容量衰减也相对较少,并且板栅耐腐蚀性能和导电性能均衡。同时炉温、勺温与时效温度这三者之间存在制约,共同影响板栅性能。另外,板栅各性能之间可能有所对立,板栅工艺需要权衡和兼顾多个方面。正极板栅在高温状态下工作时,析氢量与析氧量均增加,板栅腐蚀速率加快,蓄电池充放电性能提高,容量也增加。碳纤维正极添加剂可以提高蓄电池容量和循环寿命,比表面积较大则效果更好,并且最佳添加量为0.5‰。碳纤维能够细化活性物质颗粒,作用亦比较稳定。少量碳纤维在活性物质中形成的导电网络,能够使电流分布更为均匀,提高极板化成效率和蓄电池放电性能,还可以增强活性物质机械强度,延缓其软化脱落,提高蓄电池的循环性能。此外添加少量碳纤维还能够减少蓄电池的析氢量和析氧量。亚氧化钛正极添加剂可以提高蓄电池放电容量,高倍率放电时亚氧化钛效果更明显,当添加量为5‰时蓄电池容量提高最多,比未添加亚氧化钛的蓄电池容量可提高13%左右。亚氧化钛能够提高正极生板中PbO的含量,细化极板颗粒,并使颗粒大小更为均匀。SiO2正极添加剂可以提高蓄电池放电容量。常温下SiO2添加量为3‰时蓄电池放电容量提高最多,在3C倍率放电时容量可提高约7.5%。在低温时,SiO2添加量为5‰对蓄电池容量最有利,比未添加SiO2的试验电池可提高约12%。二者不一致的原因应是蓄电池高倍率放电和低温放电机理有所不同。SiO2添加量分别为3‰和5‰的正极生板PbO含量约高达40%,并且极板颗粒松紧程度适宜,既利于电极反应进行又维持了颗粒间的结合力。