CN105514505A - 一种深循环阀控铅酸电池及其制备方法 - Google Patents

一种深循环阀控铅酸电池及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开的一种深循环阀控铅酸电池及其制备方法，包括正极板和负极板，正极板按照质量百分比，由32~36%的正极板栅、64~68%的正极活性物质组成；正极板栅采用PbCaSnAL合金铅，正极活性物质由PbSO4、PbO2、PbO、Pb、短纤维混合而成；负极板按照质量百分比，由27~31%的负极板栅、69~73%的负极活性物质组成；负极板栅采用PbCaSnAl合金铅，负极活性物质由PbSO4、PbO、Pb、短纤维、负极添加剂混合而成。本发明给出了一种正负活性物质比为1.85的深循环阀控铅酸蓄电池，提高了正负活性物质的比值，可以有效降低负极板的活性物质用量，降低蓄电池的材料消耗，节约成本。

Description

一种深循环阀控铅酸电池及其制备方法
技术领域
本发明属于铅酸蓄电池技术领域，具体涉及一种深循环阀控铅酸电池，本发明还涉及上述深循环阀控铅酸电池的制备方法。
背景技术
正负极活性物质比，不同厂家各不相同，也一直是铅酸蓄电池行业内研究的对象。同样寿命要求，不增加正极板活性物质数量，不影响阀控蓄电池的阴极吸收效果，提高正负活性物质的比值，可以有效降低负极板的活性物质用量，降低蓄电池的材料消耗，节约成本。行业里，大多厂家设计阀控蓄电池的正负活性物质比在1.2~1.6。
发明内容
本发明的目的是提供一种深循环阀控铅酸电池，提高了正负活性物质的比值，可以有效降低负极板的活性物质用量，降低蓄电池的材料消耗，节约成本。
本发明的另一目的是提供一种深循环阀控铅酸电池的制备方法。
本发明所采用的技术方案是，一种深循环阀控铅酸电池，包括正极板和负极板以及电解液，所述的正极板按照质量百分比，由32~36%的正极板栅、64~68%的正极活性物质组成；所述的正极板栅采用PbCaSnAL合金铅，按照质量百分比，其中Ca0.7%、Sn1.2%、AL0.02%、其余为Pb，以上各组分的质量百分比之和为100%；所述的正极活性物质由铅粉、短纤维混合而成；
所述的负极板按照质量百分比，由27~31%的负极板栅、69~73%的负极活性物质组成，并保证正极活性物质与负极活性物质比为1.85；所述的负极板栅采用PbCaSnAl合金铅，按照质量百分比，其中Ca0.9%、Sn0.3%、Al0.02%、其余为Pb，以上各组分的质量百分比之和为100%；所述的负极活性物质由铅粉、短纤维、负极添加剂混合而成；
所述正极板以及负极板的隔板为AGM玻璃纤维隔板；
电解液为胶体电解液，按照质量百分比由以下组分组成：硫酸25~30%、SiO20.8~1.5%、添加剂0.05~0.1%、余量为去离子水，以上各组分的质量百分比之和为100%。
进一步的，所述的负极添加剂采用BaSO4、混合木质素、炭黑中的一种或两种以上的混合物。
进一步的，所述的正极板厚度为2.6~3.2mm。
进一步的，所述的负极板厚度为1.5~2.1mm
进一步的，所述AGM玻璃纤维隔板厚度为1.5~1.8mm。
进一步的，硫酸浓度为50%，密度为1.40g/ml，胶体电解液密度为1.26g/ml，添加剂为甘油。
上述深循环阀控铅酸电池的制备方法，具体按照以下步骤实施：
分别制成正极板以及负极板，对极板进行检查，合格后进行装配，即依次进行包板、极群焊接、入槽、穿壁焊、壳盖封合、注液、充电活化、容量检查、储存、功能检测、包装、入库。
进一步的，所述的正极板的制备流程如下：正极合金铅后进行浇铸，并制成正板栅；用正极活性物质与硫酸、水以及短纤维混合制成铅膏，并与制成的正板栅进行涂板，然后固化即可。
进一步的，其特征在于，所述的负极板的制备流程如下：负极合金铅后进行浇铸，并制成负板栅；用铅粉与硫酸、水以及短纤维混合制成铅膏，并与制成的正板栅进行涂板，然后固化即可。
进一步地，电池的装配压力为80~100Kpa。
本发明的有益效果是，本发明给出了一种正负活性物质比为1.85的深循环阀控铅酸蓄电池，提高了正负活性物质的比值，可以有效降低负极板的活性物质用量，降低蓄电池的材料消耗，节约成本。
附图说明
图1为正极板制作的工艺流程图；
图2为负极板制作的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明依据的技术原理为：组成铅酸蓄电池的极板有正极板、负极板两种，放电过程两种极板会给出相同的容量。但是，因为蓄电池的使用环境、寿命要求、极板的制造条件、材料及配比的不同，正负极板的活性物质的利用率不同、重量的需求也不同。调整正负极活性物质的利用率，就可以改变正负极的活性物质用量。
W+*η+/4.46=W-*/3.87，其中W+表示正极活性物质量，η+表示正极活性物质利用率，4.46为每Ah电量需要的正极理论活性物质用量4.46g，W-表示负极活性物质量，η-表示负极活性物质利用率，3.87为每Ah电量需要的负极理论活性物质用量3.87g。
设计3hr放电条件初始性能指标η+=28%，η-=45%；W+/W-=1.152η-/η+=1.85。
正极利用率η+=28%的主要工艺参数
正极板由正极板栅、正极活性物质组成。按照质量百分比，其中正极板栅为32~36%、正极活性物质为64~68%。正极板栅采用PbCaSnAL合金铅制作，按照质量百分比，其中Ca0.7%、Sn1.2%、AL0.02%、其余为Pb；正极活性物质由铅粉（PbSO4、PbO2、PbO、Pb）、短纤维组成。其中铅膏和制时的H2SO4用量40g/Kg铅粉、短纤维含量0.1%，铅膏密度4.40，固化工艺采用75°C高温多段式固化、总时间53h，极板厚度2.6~3.2mm。
正极板制作的工艺流程见图1。
负极利用率η-=45%的主要工艺参数
负极板由负极板栅、负极活性物质组成。按照质量百分比，其中负极板栅为27~31%、负极活性物质为69~73%，负极板栅采用PbCaSnAl合金铅制作，按照质量百分比，其中Ca0.9%、Sn0.3%、Al0.02%、其余为Pb；负极活性物质由铅粉（PbSO4、PbO、Pb）、短纤维、负极添加剂组成，其中铅膏和制时的H2SO4用量37g/Kg铅粉、短纤维含量0.07%，铅膏密度4.45，负极添加剂：BaSO4、混合木质素、炭黑，极板厚度1.5~2.1mm。
负极板的制备工艺流程见图2。
本发明深循环阀控铅酸电池的制备方法，具体按照以下步骤实施：
极板检查→包板→极群焊接→入槽→穿壁焊→壳盖封合→注液→充电活化→容量检查→储存→功能检测→包装→入库。
其中，装配压力范围80~100Kp，
采用的AGM玻璃纤维隔板厚度为1.5~1.8mm。
此电池采用特定含量的胶体电解液，其组份由硫酸、SiO2粉、添加剂、去离子水组成，各组分含量：硫酸25~30%、SiO20.8~1.5%、添加剂0.05~0.1%、其他为去离子水。其中初始硫酸浓度为50%，密度为1.40g/ml，初始胶体电解液密度为1.26g/ml，添加剂为甘油。
按照此设计原则，制作的6-GFM-150铅酸蓄电池重量为32.5Kg，比常规设计电池减轻2.5Kg；以100%的DOD进行3hr循环，400次时的剩余容量大于120Ah。初始密闭反应效率大于90%。

Claims (10)

1.一种深循环阀控铅酸电池，包括正极板和负极板，其特征在于，包括正极板和负极板以及电解液，所述的正极板按照质量百分比，由32~36%的正极板栅、64~68%的正极活性物质组成；所述的正极板栅采用PbCaSnAL合金铅，按照质量百分比，其中Ca0.7%、Sn1.2%、AL0.02%、其余为Pb，以上各组分的质量百分比之和为100%；所述的正极活性物质由铅粉、短纤维混合而成；
所述的负极板按照质量百分比，由27~31%的负极板栅、69~73%的负极活性物质组成，并保证正极活性物质与负极活性物质比为1.85；所述的负极板栅采用PbCaSnAl合金铅，按照质量百分比，其中Ca0.9%、Sn0.3%、Al0.02%、其余为Pb，以上各组分的质量百分比之和为100%；所述的负极活性物质由铅粉、短纤维、负极添加剂混合而成；
所述正极板以及负极板的隔板为AGM玻璃纤维隔板；
电解液为胶体电解液，按照质量百分比由以下组分组成：硫酸25~30%、SiO20.8~1.5%、添加剂0.05~0.1%、余量为去离子水，以上各组分的质量百分比之和为100%。
2.根据权利要求1所述的深循环阀控铅酸电池，其特征在于，所述的负极添加剂采用BaSO4、混合木质素、炭黑中的一种或两种以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的深循环阀控铅酸电池，其特征在于，所述的正极板厚度为2.6~3.2mm。
4.根据权利要求1所述的深循环阀控铅酸电池，其特征在于，所述的负极板厚度为1.5~2.1mmk。
5.根据权利要求1所述的深循环阀控铅酸电池，其特征在于，所述AGM玻璃纤维隔板厚度为1.5~1.8mm。
6.根据权利要求1所述的深循环阀控铅酸电池，其特征在于，硫酸浓度为50%，密度为1.40g/ml，胶体电解液密度为1.26g/ml，添加剂为甘油。
7.根据权利要求1~6所述的深循环阀控铅酸电池的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
分别制成正极板以及负极板，对极板进行检查，合格后进行装配，即依次进行包板、极群焊接、入槽、穿壁焊、壳盖封合、注液、充电活化、容量检查、储存、功能检测、包装、入库。
8.根据权利要求7所述的深循环阀控铅酸电池的制备方法，其特征在于，所述的正极板的制备流程如下：正极合金铅后进行浇铸，并制成正板栅；用正极活性物质与硫酸、水以及短纤维混合制成铅膏，并与制成的正板栅进行涂板，然后固化即可。
9.根据权利要求7所述的深循环阀控铅酸电池的制备方法，其特征在于，其特征在于，所述的负极板的制备流程如下：负极合金铅后进行浇铸，并制成负板栅；用铅粉与硫酸、水以及短纤维混合制成铅膏，并与制成的正板栅进行涂板，然后固化即可。
10.根据权利要求7所述的深循环阀控铅酸电池的制备方法，其特征在于，电池的装配压力为80~100Kpa。
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