AOT蓄电池（中国区）总销售

AOT蓄电池（中国区）总销售

AOT铅酸免维护蓄电池使用特点：

从有利于电池低温放电性能的各个方面入手,在电池容量、重量等其他性能指标满足要求的同时,尽量提高电池-40℃低温放电性能,延长电池使用寿命。本文研究的产品主要用于军用车辆、低温环境等领域的阀控式铅酸蓄电池,采用了发明特利CN201310160804.3技术,电池在-40℃低温5小时率容量达到常温容量的50%以上,优于30%行业指标要求。

阀控式密封铅酸蓄电池作为主电源或备用电源广泛用于潜艇、坦克、计算机、通讯、太阳能电池等,在一些特殊使用领域或使用地区,对电池的低温性能提出了更高的要求。比如低温容量要求,-40℃低温5小时率(终止电压10.2V)容量不低于常温容量的30%。而采用普通的铅膏配方,-40℃低温容量会降到常温的30%左右,这样产品合格率非常低。其原因有温度降低时电解液粘度增加,渗透能力减弱;电池内阻增大,内部电压降增大。在这些因素作用下,电池放电容量减少。另外,在低温环境条件使用,普通的阀控式铅酸蓄电池负极活性物质随温度下降,充电接受能力迅速降低,会进一步降低电池的放电性能,导致电池的性能满足不了低温使用要求。

本文从利于电池低温放电性能的各个方面入手,在电池容量、重量等其他性能指标满足要求的同时,尽量提高电池-40℃低温放电性能,延长电池使用寿命。

1 温度对铅酸蓄电池的影响

(1)蓄电池实际容量

温度对铅酸蓄电池的容量影响较大,随着温度的降低容量减少。

蓄电池的额定容量通常是在25℃环境温度下以及在的放电率情况下规定的。电池的较佳工作温度是25℃,当电池放电工作温度不是25℃时,由于电化学的作用,实际容量应按式(1)换算成25℃基准温度时的容量

式中:Ct为实测容量(Ah);

Ce为环境温度在25℃时的标称容量(Ah);

T为实际环境温度(℃);

K为容量的温度系数,10小时率容量实验时

K=0.006/℃、3小时率容量实验时K=0.008/℃、1小时率容量实验时K=0.01/℃。从式(1)中可以看出,当环境温度高于25℃时,蓄电池的实际释放容量Ct大于设计额定容量Ce;而环境温度低于25℃时,它的实际可释放容量Ct低于设计额定容量Ce。从温度系数K的取值还可看出,放电率越大,温度对容量的影响也越大[1]。

(2)温度与电池电解液性能的关系

电池容量随温度降低而减少,这与温度对电解液粘度和内阻有严重影响密切相关。电解液温度高时,扩散速度增加、内阻降低,其电动势也略有增加。因此,铅酸蓄电池的容量及活性物质利用率随温度增加而增加。电解液温度降低时,其粘度增大,离子运动受到较大阻力,扩散能力降低。在低温下电解液的电阻增大,电化学反应阻力增加,结果导致电池容量下降。

(3)低温对铅酸蓄电池极板的影响

在低温工作条件下,负极板上的海绵状铅极易变成小尺寸的晶粒,容易使小孔被冻结和堵塞,从而大大降低活性物质的利用率。假若在低温恶劣情况下大电流放电使用,负极活性物质中的小孔将会被阻塞得更严重,海绵状铅可能变为致密的PbSO4,使得电池可放出的电量大大降低。对于正极板来说,其温度系数为负值,因而在低温下具有较高的电极电势。从而在低温情况下正极放电速率远大于负极放电速率。这样,在负极生成PbSO4层前,正极PbO2转化为PbSO4的过程已经结束,所以正极板在低温下不生成致密的PbSO4晶粒。所以,温度过低将会导致阀控式密封铅酸蓄电池的容量下降[2]。

2 低温电池的开发

(1)低温电池的开发方案

从有利于电池低温放电性能的各个方面入手,在电池容量、重量等其他性能指标满足要求的同时,尽量提高电池在-40℃低温时的放电性能,延长电池使用寿命。具体方案如下:

①从正极板入手,调整Pb-Ca-Sn-Al合金成分,增加Sn含量到1.2%～1.5%,以增加板栅机械强度和耐腐蚀性。在合金中添加0.1%Ag,可以增加板栅耐蠕变能力,有利于改善电池的深循环放电循环性能。采用放射性板栅结构,将极耳向极板的中部移动,减薄极板厚度,增加极板片数,改善电池大电流放电能力。

②为了延长电池寿命、提高低温大电流放电能力,采用高密度铅膏配方,在铅膏中适量添加导电剂。采用较大的装配压、内化成的方法,进一步提高电池使用寿命。正极板中导电添加剂的加入,可以使极板电阻降低,电池低温放电性能显著提高;提高了正极活性物质的转换效率,正极板更容易化透;保证了正极板的高孔率,更利于酸液向极板内部扩散,提高了活性物质利用率;

③负极铅膏中提高木素、腐植酸的添加比例,更有效避免了硫酸铅钝化层的形成,提高了电池低温放电容量;

④负极铅膏中活性炭的加入,保证了负极板的高孔率,更利于酸液向极板内部扩散,提高了活性物质利用率;

⑤极群中增加正负极板片数,提高了极板真实表面积,保证了电池有较高的放电容量;

⑥选用高孔率、低内阻的AGM优质隔板,提高电解质中离子良好通过性,从而保证电池良好低温性能;

⑦选用高纯度、高固含量纳米硅溶胶和内含Na2SO4添加剂稀H2SO4的混合胶体电解质,使得电解质成胶均匀、无分层,提高了电池过放电后充电能力,保证了电池使用寿命。

生存空间急剧缩小

“我国是铅酸蓄电池1生产大国、消费大国和出口大国，其产量约占世界总产量的1/3”——这是该行业留给大众较普遍的印象。近年来，尽管在环保压力下实施了市场准入政策、进行清洁化生产，但铅酸蓄电池一直以来的产能过剩、低价竞争、产品不足、人才匮乏、用工紧张、铅价上涨的行业环境并未得到改善，其面临的政策环境和市场环境，也愈发严苛起来。

除了来势汹汹的锂电池，液流电池、燃料电池、钠盐电池、镍氢电池等也虎视眈眈。在多方围剿下，市场空间被严重压缩的铅酸蓄电池产业，正面临着1的危机。

据沈阳蓄电池研究所副所长伊晓波介绍，在国家政策的拉动下，从2014年开始，我国锂电池的产业增长率分别为368%、324%、78.6%，目前国内锂电池生产企业已接近200家，总产能超过170GWh。而2017年我国动力电池的出货量仅为37.06GWh，预计2018年锂电池的需求量为42.4GWh左右，产能利用率仅有四成。

如果按一辆新能源汽车配50kWh电池计算，现有锂电池的总产能可以装配350万左右辆车，即使按照规划，2020年中国新能源汽车的销量达到200万辆，那么锂电池的需求量也只有100GWh左右。“因此，锂电池产能过剩已成定局，但2018年还有大量动力锂电池项目建成并投产。而其过剩产能的消化方向之一，便是铅酸蓄电池已有的市场。”伊晓波表示。

较大的冲击来自于动力电池市场上。即将于2019年4月15日起正式实施的《电动自行车安全技术规范强制性国家标准》规定，和即将出台的“低速四轮车标准”“电动快递运输车标准”等，也都给锂电池快速进入提供了有利条件，而铅酸蓄电池则在电动自行车和低速电动车领域面临出局风险。

第二个较大的冲击，来自通信、储能电池市场。据悉，2017年10月铁塔公司宣布将全面对退役动力锂电池进行梯次利用，到2020年国内退役锂电池容量约有2420万kWh转入梯次利用市场。考虑梯次电池剩余容量80%、可用率70%的情况，2020年可利用梯次电池约可满足铁塔公司38%需求。

“尽管铁塔公司的高管表示，梯次利用还在一个实验阶段，并且面临着安全性、高低温、过充电等很多难以解决的问题，但若‘如愿以偿’，到2020年，通信及储能铅酸蓄电池市场将萎缩至少35%。”伊晓波告诉中国工业报记者。

“环境窘困，道路艰辛”——对当下的铅酸蓄电池产业，伊晓波给出了八字评价。

质量重居核心地位

在伊晓波看来，未来铅酸蓄电池产业的发展，首先要借力国家对再制造产业的支持，其次，要支持有条件的企业跳出国内价格战，在国外建厂走向比较。

采访中，理士比较技术有限公司副总裁董捷给中国工业报记者算了一笔账：“铅价高出16%，用工成本高出1%～2%，再加上4%的消费税，还有关税，也就是说，同等的铅酸蓄电池产品，国内的成本要比国外高出25%左右，毫无竞争优势了。所以，现在要么就在国内自相残杀，要么就在国外建厂。”

再次，在产能过剩、低价竞争、成本增加的窘境中，行业自身要加快转型升级，进行产品、技术、装备的升级，优化产品结构，提升能量密度、优化产品工艺，加快推进智能制造等。

“其实，从产业发展角度来说，我们欢迎竞争，希望通过激烈的竞争淘汰一批落后企业，压缩行业产能，提升产业集中度，使行业发展健康起来。”伊晓波表示。

事实上，随着清洁化生产的推行，以及中国铅酸蓄电池行业的技术进步和采用比较标准的进程加速，近十年来，铅酸蓄电池产品的质量水平也在不断地提高。可以说，目前企业产品质量水平的差异化正在逐渐缩小，产品质量总体水平达到比较同类产品水平。但客观而论，在质量稳定性、质量一致性方面，我们与比较*工业国家的产品还存在较大差距。

此外，由于近两年原材料*、市场低价竞争，行业内出现了零部件降级、废料利用、偷工减料等现象，给产业发展带来了极其恶劣的影响。“在质量、能耗、损耗、效率、智能、环保等未来铅酸蓄电池产业的六大主题中，产品质量重居核心地位。”伊晓波强调说，要从原材料、配套件、过程控制、检验、承诺等各个环节入手，各个提升产品质量。

智能制造设计优先

“目前不少企业都在尝试打造自动化工厂、数字化企业，推进智能制造，这是铅酸蓄电池行业近五年追求的目标，即用较*的信息、数字技术对生产全过程进行规划、管理、评价、优化，较终实现生产过程的高效率、低成本、高质量目标。”伊晓波举例说，“漳州市华威电源科技有限公司的产值不大，但利润却很高，行业整体形势不好，别人都在降价，但他们却在*，这与其数字工厂建设、智能制造在业内*密不可分。”

“近年来，蓄电池装备发生了1的改变。”中国电器工业协会铅酸蓄电池分会理事长、沈阳蓄电池研究所所长张瑞告诉中国工业报记者，“目前，国产的充电设备、装配线等蓄电池设备已经销售到了比较市场，这充分说明我国蓄电池装备制造业已经达到了很高的水准。”

比如一直致力于设备系统解决方案、产品涵盖蓄电池、变压器、电源、电容器行业的启源机电，在蓄电池设备领域拥有近40项特利，其研制的冷态铅锭自动造粒机在国内和世界均属*，自主研制的蓄电池极板扩网生产线通过“陕西省*（套）重大技术装备”认定等。