材料與工藝
1. 鉛酸電池:鉛酸電池由外殼、正極、負極、端子、隔膜、安 全閥組成。外殼一般由 ABS,PP 材料注塑而成;正極由氧化鉛 PbO2 組成;負極是金屬鉛Pb,端子為銅質(zhì);隔膜為 PP 或 PE 微孔膜;安 全閥一般為氣體排出通道。
2. 鉛炭電池:鉛碳材料與工藝,即包括正極板、負極板、隔膜與電解液。正極為 PbO2 柵板,負極為 Pb 膏柵板電極,電解液為硫酸溶液,隔膜為PP 或 PE 微孔膜。經(jīng)過(guò)各種焊接和密封工藝,*終組裝成一個(gè)電池組。鉛碳電池的改進(jìn)是在負極鉛膏內混入碳元素。
3. 鋰離子電池:按照內部材料的組成可分為:鈷酸鋰(錳酸鋰,鎳酸鋰、三元材料、磷酸亞鐵鋰)、石墨類(lèi)負極(人造石墨、天然石墨、MCMB、改性天然石墨)、隔膜、電解液、導電劑等。但鋰電池的隔膜同樣采用微孔膜,而且可以通用,用料一樣,加工工序一樣,價(jià)格一樣,唯 一不同的是厚度,手機電池可做到 40μm,儲能鋰電池 200μm 左右。電堆部分,鋰電池叫 pack,是將數個(gè)單體串聯(lián)組裝而成,作為能量供應主體或者儲能系統的一個(gè)單元。如 15 個(gè)單體串聯(lián),組成一個(gè)
48VPack。
4. 釩電池:釩電池的結構,主要是塑料件構成,包括雙極板,液流框等,在通過(guò)固定螺栓,以及終端板將組件固定及密封。釩電池的隔膜為離子膜,隔離 V2+、V3+與 V4+、V5+,防止非相鄰價(jià)態(tài)的釩離子相遇,導致容量衰減。離子膜的價(jià)格較高,進(jìn)口隔膜在 5000 元/平方。釩電池的工藝包括極板與液流框的焊接,隔膜與??虻暮附?,極板之間的密封,電堆的
密封等。
5. 鋅溴電池:同釩電池,鋅溴電池的結構,主要也是由塑料件構成,包括雙極板,液流框等,在通過(guò)固定螺栓,以及終端板將組件固定及密封。但鋅溴的隔膜可與鉛酸電池一樣,基本可以通用。同樣鋅溴電池的工藝也是包括極板與液流框的焊接,隔膜與??虻暮附?,極板之間的密封,電堆的密封等。
6. 鈉硫電池:鈉硫電池的材料中包含了多種無(wú)機材料,這些材料有電解質(zhì)陶瓷隔膜、正負極之間的絕緣陶瓷、密封玻璃、金屬焊料、導電碳、集流用金屬電極及活性物質(zhì)鈉和硫等。鈉硫電池性能的好壞在很大程度上由這些材料的特性所決定, 高性能的材料及部件是保證鈉硫電池性能和可靠性的基礎。Beta-氧化鋁電解質(zhì)陶瓷是其中的核心材料,它是具有鈉離子導電性的鋁酸鈉,具有層狀結構、組成復雜、液相燒結等特征。電池的絕緣材料主要用 a-氧化鋁等絕緣陶瓷,它與電解質(zhì)陶瓷之間主要采用玻璃材料進(jìn)行封接;集流用金屬電極主要采用不銹鋼等高導電材料,與絕緣部材料采用低熔點(diǎn)金屬進(jìn)行封接。
7. 氫燃料電池:氫燃料電池的基本結構和基本燃料電池的結構相同包括:電極、電解質(zhì)隔膜與集電器等。電極是燃料氧化和還原的電化學(xué)反應發(fā)生的場(chǎng)所,可分成陰極與陽(yáng)極兩部分。電解質(zhì)隔膜的功能是分隔氧化劑與還原劑并同時(shí)傳導離子。目前燃料電池所采用的電解質(zhì)隔膜可以分為兩類(lèi),一類(lèi)為以絕緣材料制作多孔隔膜,例如石棉膜、碳化硅膜和鋁酸鋰膜等, 再將電解液,例如氫氧化鉀、磷酸和熔融碳酸鹽等,浸入多孔隔膜:另一類(lèi)電解質(zhì)隔膜為固態(tài)離子交換膜,例如質(zhì)子交換膜燃料電池中采用的全氟磺酸樹(shù)脂膜。集電器也稱(chēng)做雙極板,它只有收集電 流、疏導反應氣體及分隔氧化劑與還原劑的作用;雙極板的性能取決于材料特性、流場(chǎng)設計與加工技術(shù)。
8. 鋅空氣電池:鋅空氣電池是由金屬鋅、集流體、隔膜紙、氣體擴散電極(碳電極)、塑料電池槽和電解液組成,氣體擴散電極和金屬鋅分別構成電池的正極和負極。電池的封裝方式:將碳電極與金屬外框焊接,電流則是靠焊接點(diǎn)接觸方式導出。