電池是科技的命脈，蓄電池自普朗特發(fā)明以來，歷經(jīng)100多年的發(fā)展歷程。從最早的富液電池作為起動電池的廣泛應(yīng)用，到上世紀(jì)70年代末閥控密封蓄電池的問世，到低Sb 的Pb-Sb-Cd合金技術(shù)的突破到稀土合金技術(shù)的問世，電池行業(yè)迎來一個(gè)新的春天。
第一階段：從銻到鈣，鎘污染引關(guān)注，閥控技術(shù)成主流
蓄電池制造所用的板柵是Pb-Sb合金板柵。然而，由于Pb-Sb合金在析氧電位方面的劣勢，從上世紀(jì)70年代開始，由于密封型免維護(hù)電池的要求，需要析氣速率更低的板柵合金。Pb-Ca合金具有電阻小、析氫過電位高、鈣不會從正極板柵溶出的優(yōu)點(diǎn)，因此，被引用到密封型蓄電池中。在過去的幾十年中，閥控式鉛蓄電池被應(yīng)用到深放電領(lǐng)域，且受循環(huán)方式的影響，Pb-Ca合金顯示出抗蠕變性能差、耐腐蝕性差、阻擋層降低循環(huán)性能的缺點(diǎn)。低Sb 的Pb-Sb-Cd合金重新被應(yīng)用到電動車電池中，改善了閥控密封蓄電池的深放電的性能，提高了電池的循環(huán)壽命。但隨著市場環(huán)保意識的增強(qiáng)和國家對于重金屬鎘的市場限制，Pb-Sb-Cd逐漸被各個(gè)生產(chǎn)廠家淘汰，重新轉(zhuǎn)入對Pb-Ca合金的應(yīng)用和研究上來。
第二階段：從鈣到銀，鈦金屬，銀合金依舊無法解決鈍化膜問題
一直以來，行業(yè)各方專家都在尋求突破Pb-Ca合金早期容量衰減和循環(huán)壽命差的缺點(diǎn)，業(yè)內(nèi)的專家學(xué)者也嘗試添加一些其它元素來改善Pb-Ca合金的性能。目前，業(yè)內(nèi)板柵合金主要是Pb-Ca-Sn-Al四元合金。一定量Sn的加入增加了板柵的抗蠕變性能、耐腐蝕性，循環(huán)性能也有所改善，但都沒有一個(gè)質(zhì)的提高。某些廠家也曾嘗試添加金屬鈦，銀等元素對四元合金的影響，結(jié)果表明，鈦金屬由于自身密度的原因，合金的生成過程中條件較難控制，而Ag在若干年前就有在電池內(nèi)添加，確實(shí)能提高四元合金的耐腐蝕性，降低析氫速率，但仍然不能解決板柵/活性物質(zhì)界面易生成一層導(dǎo)電性差的鈍化膜的問題。所以在閥控電池早期容量衰減方面雖有提高但很難有大的突破。
第三階段：從銀到稀土，稀土三穩(wěn)電芯技術(shù)進(jìn)入電池行業(yè)，成一大技術(shù)突破
稀土元素氧化物是指元素周期表中原子序數(shù)為57 到71 的15種鑭系元素氧化物，以及與鑭系元素化學(xué)性質(zhì)相似的鈧（Sc）和釔（Y）共17 種元素的氧化物。有“工業(yè)維生素”之稱的稀土元素在石油、化工、冶金、紡織、陶瓷、玻璃、永磁材料等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，隨著科技的進(jìn)步和應(yīng)用技術(shù)的不斷突破，稀土氧化物的價(jià)值越來越大。
TIanN多年來一直致力于板柵材料的研究和解決行業(yè)內(nèi)存在的技術(shù)問題，也曾通過在合金中增加銀，鈦等多種金屬改善性能，但直到稀土合金的加入才讓天能研究院對于閥控電池的合金研究有了新的突破。經(jīng)過大量研究表明：微量的稀土加入能夠細(xì)化Pb-Ca合金,降低了板柵腐蝕，同時(shí)發(fā)現(xiàn)稀土合金在抑制陽極膜的生成方面有其他金屬不能比擬的優(yōu)越特性，電池在循環(huán)過程中沒有出現(xiàn)傳統(tǒng)Pb-Ca合金電池在早期由于陽極膜阻擋層的形成造成的電池容量衰減，大大提高了電池的循環(huán)壽命。可以說稀土合金的技術(shù)應(yīng)用突破了傳統(tǒng)Pb-Ca合金的缺點(diǎn)，在閥控蓄電池的性能提升上有了一個(gè)質(zhì)的變化。因此，“稀土合金”被認(rèn)為是新一代免維護(hù)鉛酸電池板柵材料。
TIanN集團(tuán)即將上市的“稀土三穩(wěn)電芯”的電池產(chǎn)品——大黑牛，同時(shí)采用 “類蜂窩狀高能電極”、“獨(dú)創(chuàng)的鹽化工藝”和“德國高速分散技術(shù)”三大技術(shù)。有望將電池行業(yè)引入一個(gè)新的高度。
