CN102903927A

CN102903927A - 深循环阀控铅酸蓄电池

Info

Publication number: CN102903927A
Application number: CN2012103957557A
Authority: CN
Inventors: 薛奎网
Original assignee: Shuangdeng Group Co Ltd
Current assignee: Shuangdeng Group Co Ltd
Priority date: 2012-10-18
Filing date: 2012-10-18
Publication date: 2013-01-30

Abstract

本发明公开了一种深循环阀控铅酸蓄电池，在正极活性材料中加入1～2%的超级导电碳黑和2～3%的胶体石墨材料，在电解液中加入0.5%～1.5%硫酸盐和1%～2%的磷酸，极群装配压缩比为60%～70%。本发明提高了电池的耐过充、过放电能力和高温及常温循环寿命，解决了现有铅酸蓄电池在高温下易失水，循环寿命差的问题，提供了一种适应深循环场合贮能用阀控铅酸蓄电池。

Description

深循环阀控铅酸蓄电池

技术领域

本发明涉及一种深循环阀控铅酸蓄电池，属于铅酸蓄电池领域。

背景技术

近十年来，阀控密封铅酸蓄电池技术取得了较大的发展，在各行业得到了广泛应用，为国民经济的快速发展起到重要的支柱作用。目前，各国政府都大力发展太阳能和风能发电，充分利用自然资源，实现低碳循环经济，保持经济可持续发展，我国在十二五规划中提出节能减排，实现低碳经济的总体规划，相关行业部门正进行深入的研究。太阳能、风能利用的关键技术已经成熟，因此研究开发贮能用深循环阀控铅酸蓄电池势在必行。

现有的铅酸电池技术主要用在备用电源、动力电源、UPS电源中，作为贮能电池存在贮存容量小、耐过充过放能力差、使用寿命短的缺点。

发明内容

本发明的目的在于现在铅酸蓄电池的不足之处，提供一种耐过放、过充性能好、循环寿命长的深循环阀控铅酸蓄电池。

本发明的技术方案是：一种深循环阀控铅酸蓄电池，包括极群和电解液，极群由正、负电极和隔膜构成，改进之处是：所述正电极中的正极活性材料加入1%～2%的超级导电碳黑和2%～3%的胶体石墨材料，所述电解液中加入了0.5%～1.5%硫酸钾或硫酸钠以及1%～2%的磷酸，以上百分比皆为重量百分比。

所述极群装配后的厚度压缩为自由状态的60%～70%。

本发明在正极活性材料中加入了1～2%的超级导电碳黑和2～3%的胶体石墨材料，提高了正极材料的活性，具有良好的活性物质转化效率及电化学稳定性能，提高了电池的耐过放、过充和深循环性能。在电解液中加入0.5%-1.5%（重量）的硫酸盐例如硫酸钾或硫酸钠，并加入1%～2%重量的磷酸，能有效防止铅枝晶短路造成电池容量下降的现象。同时，极群装配后厚度压缩为自由状态的60%～70%，使极板活性物质与隔膜紧密结合，减少电池内阻，延缓电池容量衰减速率。

具体实施方式

下面通过实施例，进一步说明本发明及其有益效果。

例一、按重量百分比，在正极活性材料中加入1%的超级导电碳黑和2.5%的胶体石墨材料，（选用KS-15专用胶体石墨材料）在电解液中加入1%的硫酸钾和2%的磷酸，极群装配压缩比为62%，其余采用现行铅酸蓄电池生产工艺技术，制作2V300AH样品电池16只，化成采用内化成三充两放制式，电池下线后，静置72小时，按容量放电压差20mV、端电压10mV从16只样品中，抽取12只配成A、B两组（每组6只），在25℃和40℃环境下进行100%DOD循环寿命测试，其余4只(各2只)分别进行耐过充、过放电能力测试。并与现有技术生产的电池进行对比。检测设备采用张家港金帆电源有限公司生产的48V100A型蓄电池循环检测仪。

1、耐过充电能力试验

对2只电池，分别以30A电流放电10h，以恒定电压2.35V充电限流90A对蓄电池进行充电,连续充电168小时，再进行30A电流和10h放电,按上述方法，连续进行30次循环，容量仍在初始容量的98%-99.5%之间，现有技术的电池连续进行30次过充电循环后，通常容量只有初始容量的80%左右，本发明提高了电池的耐过充电能力。

2、耐过放电能力试验

对2只电池，分别以30A电流放电至终压为1.5V/只，以恒定电压2.35V充电限流90A对蓄电池进行充电,连续充电24小时，再进行30A放电至1.5V,按上述方法，连续进行15次循环，容量仍为初始容量的92.5%-94%之间，现有技术的电池连续进行15次过放电循环后，容量只有初始容量的82%左右，本发明提高了电池的耐过放电能力。

3、25℃循环寿命试验

将配好的A组电池（6只），进行常温循环寿命测试。循环制式为：在环境温度25℃下，将电池以30A放电至终压10.8V，恒压14.1V、限流60A充电24h，静置2h后，为一个循环，当整组电池的放电容量低于额定容量的80%，寿命终止。

（1）容量衰减速度

电池组A循环至第50次时容量为初始容量的100%，没有衰减,循环至100次时为初始容量的95%，容量衰减了5%。

现有技术的电池循环至50次时为初始容量的90%，容量衰减了10%循环至100次时为初始容量的85%，容量衰减了15%。由此可见，本发明的容量衰减速度明显减小，循环性能有了明显提高。

（2）循环寿命次数

按上述制订的循环寿命制式进行循环至整组电池的放电容量低于额定容量的80%时，采用本发明技术的样品电池循环次数为295次左右，而现有技术的电池循环次数一般只有110次左右。

4、40℃循环寿命试验

将配好的B组电池（6只），进行高温循环寿命测试。循环制式为：在环境温度40℃下，将电池以30A放电至终压10.8V，恒压14.1V、限流60A充电24h，静置2h后，为一个循环，当整组电池的放电容量低于额定容量的80%，寿命终止。

（1）容量衰减速度

电池组B循环至第50次时容量为初始容量的102%，略有上升,循环至100次时为初始容量的98%，容量衰减了2%。

现有技术的电池循环至50次时为初始容量的91%，容量衰减了9%，循环至100次时为初始容量的82%，容量衰减了18%。由此可见，本发明的容量衰减速度明显减小，高温下的循环性能有明显提高。

（2）循环寿命次数

按上述制订的循环寿命制式进行循环至整组电池的放电容量低于额定容量的80%时，采用本发明技术的样品电池循环次数为278次左右，而现有技术的电池循环次数一般只有102次左右。

从上述试验结果可以说明，采用本发明例一制作的电池的耐过充、耐过放电能力、常温循环寿命、高温循环寿命明显提高，能够适应贮能用深循环场合使用。

例二、在正极活性材料中加入1.5%的超级导电碳黑和2%的胶体石墨材料，电解液中加入1.2%的硫酸钠和1.3%的磷酸，极群装配压缩比为70%，其余采用现行铅酸蓄电池生产工艺技术，制作样品电池2V500AH电池18只，化成采用内化成三充两放制式，电池下线后，静置72小时，按容量放电压差20mV、端电压10mV从18只样品中抽取12只配成2组（每组6只），在25℃和40℃环境下进行100%DOD循环寿命测试，其余6只（各3只）进行耐过充、过放能力测试。并与现有技术生产的电池进行性能对比。也得到同样的效果。

Claims

1.一种深循环阀控铅酸蓄电池，包括极群和电解液，极群由正、负电极和隔膜构成，其特征是：所述正电极中的正极活性材料加入1%～2%的超级导电碳黑和2%～3%的胶体石墨材料，所述电解液中加入0.5%～1.5%硫酸钾或硫酸钠以及1%～2%的磷酸，以上百分比皆为重量百分比。

2.根据权利要求1所述的一种深循环阀控铅酸蓄电池，其特征在于：所述极群装配后的厚度压缩为自由状态的60%～70%。