【摘 要】
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本文提出并设计了一种新型的镀铅泡沫碳化硅铅酸蓄电池正极集流体,目的是利用轻质泡沫碳化硅的高比表面积和高机械强度,抑制集流体在电池制造及其使用过程中的变形,增大活性
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本文提出并设计了一种新型的镀铅泡沫碳化硅铅酸蓄电池正极集流体,目的是利用轻质泡沫碳化硅的高比表面积和高机械强度,抑制集流体在电池制造及其使用过程中的变形,增大活性物质与集流体的接触面积,改善活性物质/集流体界面的导电特性,并减少充放电过程中活性物质的软化和脱落,从而提高活性物质利用率和重量比容量,延长电池的循环寿命.泡沫碳化硅在硫酸中比较稳定,满足作为铅酸蓄电池集流体基体的首要条件.采用电镀与化学镀相结合的方法在泡沫碳化硅表面制备出的镀铅层均匀致密,与纯铅具有相似的电化学行为.镀铅泡沫碳化硅的电阻与相同尺寸的常规板栅相近,说明泡沫碳化硅在表面镀铅后可以作为铅酸蓄电池的集流体材料.文中设计了大孔泡沫碳化硅、小孔泡沫碳化硅、"三明治"结构以及中心极耳结构等不同结构的集流体.泡沫集流体使铅酸蓄电池正极板的表观密度ρ和γ参数明显降低,这符合铅酸蓄电池正极板的设计趋势.有限元模拟结果表明,在由镀铅泡沫碳化硅制备的正极板内的电流分布比常规极板的均匀,而且电流密度明显降低."三明治"结构集流体的极板内电流分布最均匀,电流值最小,而且消除了极板内电流值为"0"的死区.
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