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(dòng)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(shì)，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(huì)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(dòng)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(chǎng)環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和國(guó)家對(duì)于重金屬鎘的市場(chǎng)限制，Pb-Sb-Cd逐漸被各個(gè)生產(chǎn)廠家淘汰，重新轉(zhuǎn)入對(duì)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(duì)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(duì)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?？梢哉f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(guó)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。
