Contribution to the improvement of VRLA batteries for cycling applications - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 2001

Contribution to the improvement of VRLA batteries for cycling applications

Contribution à l'amélioration des batteries au plomb fermées pour l'application au véhicule électrique

(1)
1
Marion Perrin
  • Function : Author
  • PersonId : 787029
  • IdRef : 059398310

Abstract

The perfonnances and life of the VRLA battery for cycling application were improved by applying a mechanical pressure on the e1ectrode stack with help of a new separator (AJS). The mechanical properties of AJS allow the transfer of a mechanical pressure to the electrodes throughout the cell life that limits the free space. Thus, while the negative active material is compacted, the positive active material develops a structure with a skeleton robust against discharge and large voids allowing a better utilisation over the whole plate thickness. The positive grid corrosion decreases and the mechanical stack stabilisation allowed by AJS reduces dramatically the effects associated with positive grid growth. The association of phosphoric acid with AJS improves the cell perfomance at high discharge currents for a while provided the cells are adequately charged. With cycling, the effect of phosphoric acid disappears. The oxygen recombination in AJS cells is slow but sufficient for cycling life over 1000 cycles. The oxygen transfer takes place across the gas space and through gas channels in the separator that are freed of their electrolyte by an oxygen overpressure.
La durée de vie et les performances de batteries fermées au plomb pour l'application au véhicule électrique ont été améliorées grâce à l'application par le biais d'un nouveau séparateur (AJS) d'une pression mécanique sur les blocs d'électrodes. AJS peut soutenir une pression élevée pendant toute la vie de la cellule. Ainsi, l'espace libre pour l'expansion des matériaux actifs est limité. La matière active négative est alors compactée mais l'électrode positive développe une structure avec un squelette robuste face à la décharge et de larges pores qui permettent une utilisation homogène de la matière active sur toute son épaisseur. Sur la grille positive, la corrosion diminue ainsi que les effets associés à sa croissance car AJS stabilise mécaniquement le bloc d'électrodes. L'utilisation d'acide phosphorique augmente les performances des cellules à fort courant de décharge si elles sont chargées avec le régime adéquat. Cet effet disparaît au cours du cyclage. La recombinaison de l'oxygène est lente dans les cellules avec AJS mais suffit pour une vie supérieure à 1000 cycles profonds. L'oxygène passe de l'électrode positive à la négative par l'espace libre autour des électrodes et par des canaux dans le séparateur libérés de leur électrolyte par une surpression d'oxygène.
Fichier principal
Vignette du fichier
SCD_T_2001_0185_PERRIN.pdf (11.88 Mo) Télécharger le fichier
Origin : Files produced by the author(s)

Dates and versions

tel-01746862 , version 1 (29-03-2018)

Identifiers

  • HAL Id : tel-01746862 , version 1

Cite

Marion Perrin. Contribution to the improvement of VRLA batteries for cycling applications. Other. Université Henri Poincaré - Nancy 1, 2001. English. ⟨NNT : 2001NAN10185⟩. ⟨tel-01746862⟩
40 View
596 Download

Share

Gmail Facebook Twitter LinkedIn More