อุตสาหกรรมแบตเตอรี่ตะกั่วกรดในประเทศของฉันมีประวัติศาสตร์ยาวนานกว่าร้อยปี เนื่องจากคุณลักษณะของวัสดุราคาถูก เทคโนโลยีที่เรียบง่าย เทคโนโลยีที่พัฒนาเต็มที่ การปลดปล่อยตัวเองต่ำ และข้อกำหนดที่ไม่ต้องบำรุงรักษา จึงยังคงครองตลาดในอีกไม่กี่ทศวรรษข้างหน้า ในด้านการใช้งานหลายๆ ด้าน ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีของแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรดมีส่วนช่วยที่เป็นรูปธรรมในการปรับปรุงความสามารถในการแข่งขันของประเทศ โลหะผสมแคลเซียมมีศักยภาพของไฮโดรเจนสูงและทนทานต่อการกัดกร่อนได้ดี ใช้ทำกริดแบตเตอรี่ตะกั่วกรด ซึ่งสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของขั้วลบต่อออกซิเจนภายในแบตเตอรี่ และเพิ่มประสิทธิภาพของขั้วไฟฟ้าบวกในรอบการคายประจุลึก
การใช้แคลเซียมอะลูมินัมอัลลอยในแบตเตอรี่สำรอง
แบตเตอรี่กรดตะกั่วมีประวัติยาวนานเกือบ 160 ปี ไม่สามารถเปรียบเทียบพลังงานเฉพาะมวลและพลังงานเฉพาะปริมาตรกับแบตเตอรี่ Ni-Cd, Ni-MH, Li ion และ Li โพลิเมอร์ได้ แต่เนื่องจากราคาต่ำ ประสิทธิภาพการจ่ายกระแสไฟสูงที่ดี และไม่มีเอฟเฟกต์หน่วยความจำ จึงสามารถสร้างเป็นแบตเตอรี่ความจุสูงก้อนเดียว (4500Ah) และประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมอื่นๆ ได้ ดังนั้นจึงยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายในยานยนต์, โทรคมนาคม, พลังงานไฟฟ้า, UPS, รถไฟ, การทหารและสาขาอื่น ๆ และยอดขายยังคงอยู่ในแถวหน้าของผลิตภัณฑ์พลังงานเคมี
โลหะผสมแคลเซียมตะกั่วใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมแบตเตอรี่อย่างไร
1. เพื่อลดการสลายตัวของน้ำในแบตเตอรี่และลดงานบำรุงรักษาแบตเตอรี่ Hanring และ Thomas [50] ได้คิดค้นโลหะผสมตะกั่ว-แคลเซียมในปี 1935 ซึ่งใช้ในการผลิตตะแกรงหล่อสำหรับแบตเตอรี่แบบอยู่กับที่ที่ใช้ในศูนย์สื่อสาร
2. วัสดุกริดที่ใช้กันทั่วไปในแบตเตอรี่แบบไม่ต้องบำรุงรักษาคือโลหะผสม Pb-Ca ตามเนื้อหาจะแบ่งออกเป็นแคลเซียมสูง แคลเซียมปานกลาง และโลหะผสมแคลเซียมต่ำ
3. โลหะผสมตะกั่ว-แคลเซียมคือการทำให้แข็งด้วยการตกตะกอน นั่นคือ Pb3Ca ก่อตัวขึ้นในเมทริกซ์ของตะกั่ว และสารประกอบระหว่างโลหะจะตกตะกอนในเมทริกซ์ของตะกั่วเพื่อสร้างเครือข่ายที่แข็งตัว
กริดเป็นวัสดุที่ไม่ใช้งานที่สำคัญที่สุดในแบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด นับตั้งแต่การประดิษฐ์แบตเตอรี่ตะกั่วกรด โลหะผสม Pb-Sb เป็นวัสดุที่สำคัญที่สุดสำหรับกริด ด้วยการเกิดขึ้นของแบตเตอรี่ตะกั่วกรดที่ไม่ต้องบำรุงรักษา ทำให้โลหะผสม Pb-Sb ไม่สามารถตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพที่ไม่ต้องบำรุงรักษาของแบตเตอรี่ได้ และค่อยๆ ถูกแทนที่ด้วยโลหะผสมชนิดอื่น
จากการศึกษาพบว่าโลหะผสม Pb-Ca มีประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมโดยไม่ต้องบำรุงรักษา แต่ปรากฏการณ์การกัดกร่อนตามขอบเกรนนั้นร้ายแรง และควบคุมปริมาณแคลเซียมได้ไม่ง่ายนัก โดยเฉพาะอย่างยิ่งฟิล์มฟิล์มเคลือบความต้านทานสูงที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวของตะแกรงแบตเตอรี่เป็นอุปสรรคอย่างมาก กระบวนการชาร์จและคายประจุแบตเตอรี่ , ทำให้ปรากฏการณ์การสูญเสียความจุในช่วงแรกของแบตเตอรี่ (PCL) รุนแรงขึ้น ซึ่งจะทำให้อายุการใช้งานของแบตเตอรี่สั้นลงอย่างมาก ซึ่งอิทธิพลของกริดเชิงบวกมีมากที่สุด การเติมอะลูมิเนียมเพียงเล็กน้อยมีผลในการปกป้องแคลเซียม การวิจัยพบว่าดีบุกสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของฟิล์มทู่และเพิ่มประสิทธิภาพวงจรลึกของแบตเตอรี่
