鉛酸電池作為車載動力,占有主要的市場。2000年全球鉛酸動力電池的年銷售額約5億美元,2009年達到10億美元。中國電動自行車電池幾乎全部采用鉛酸電池,極少數采用Ni-MH電池和Li-ion電池,Ni-MH電池的價格是鉛酸電池的3倍,國內電動自行車較少采用Li-ion電池,只有少量的出口輕型電動自行車配套用Li-ion電池。
VRLA電池作為HEV的動力,目前限于輕度混合的HEV,電池電壓為36伏,正式運行的中等混合和全混合的HEV只有Ni-MH電池,中等混合和全混合的HEV,其電池使用特征是部分荷電下的循環使用(Part State of Charge)即PSoC。VRLA電池在PSoC狀態下的主要失效模式為負極嚴重的硫酸鹽化,負極表面形成堅硬粗大的PbSO4結晶,使H2SO4向負極內部擴散受阻,電池放不出電。ALABC組織澳大利亞CSIRO、美國Hawker公司對VRLA動力電池進行多次攻關,提出了解決方案,并在豐田Prius、本田Insight等HEV上作了2年多的道路運行試驗,證明性能良好,成功地用卷繞式VRLA電池代替了Ni-MH電池,ALACB的解決方案包括三方面的內容:
1、采用新型VRLA電池結構
目前成功地VRLA動力電池結構是雙極耳卷繞式電池,這種電池能量密度高于平板式電池,高低溫性能好,適宜大電流放電。傲鐵馬(OPTIMA)與沃爾沃(VOL-VO)汽車制造商合作,開發了一種全新結構的鉛酸蓄電池,稱為Effpower雙極式陶瓷隔膜密封鉛酸蓄電池,已安裝在本田的In-sight HEV作為動力電池,其優點是輸出功率高,循環壽命長。
2、負極導電添加劑
負極添加導電碳黑和石墨可以有效解決PSoC狀態下的負極硫酸鹽化,例如,負極中添加0.6%Vanisperse-A木素磺酸鈉、2.0%炭黑和2.0%石墨,電磁經過71880次模擬HEV運行的循環壽命試驗,電池容量沒有下降。
3、低頻脈沖充電
采用低頻脈沖充電方式可以解決PSoC狀態下因充電不足造成負極硫酸鹽化的問題。