CN107170990A - 一种动力铅酸蓄电池及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种动力铅酸蓄电池，包括正板栅合金、负板栅合金、正极活性物质和负极活性物质。本发明动力用铅酸蓄电池板栅合金中加入了金属Na和金属Sn，有效地提高了板栅和活性物质的结合能力，延长了电池的使用寿命，同时耐腐蚀性没有较大改变。

Description

一种动力铅酸蓄电池及其制造方法
技术领域
本发明涉及铅酸蓄电池技术领域，尤其涉及一种动力铅酸蓄电池及其制造方法。
背景技术
板式极板铅酸蓄电池生产工艺比较简单：因为用涂板机涂板速度快，污染小，便于加工，而且极板可以做的很薄，从而使蓄电池的瞬间放电大。因此板式极板铅酸蓄电池是汽车启动电池的首选，也是备用阀控电池生产中应用最广的一种蓄电池生产方式。
然而在电动汽车生产中，由于电动汽车对电源的特殊要求，比如：长时率，长寿命，大容量，因此目前各厂家基本上都采用管式极板铅酸蓄电池。管式极板铅酸蓄电池的特点在于：使用寿命比板式极板铅酸蓄电池增加一倍，但是容量比板式电池小20％。
本发明在研究上述两种蓄电池各自特点的基础上，为了解决板式蓄电池容量大、使用寿命短，而管式蓄电池容量小，使用寿命长的问题，综合利用两种蓄电池的长处，对蓄电池的板栅厚度进行了改进，同时改进了蓄电池合金的组分以及活性物质的组成配方，生产出一种长寿命的板式极板铅酸蓄电池。合金各具优点，但在合金抗腐蚀、高强度、元素分布均匀方面还有待提高。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种动力铅酸蓄电池及其制造方法。
本发明提出的一种动力铅酸蓄电池，包括正板栅合金、负板栅合金、正极活性物质和负极活性物质，
正板栅合金各组分的质量百分数为：
钙0.06％～0.08％，
锡1％～1.60％，
铝0.02％～0.04％，
钠0.01％～0.04％，
银0.008～0.05％，
稀土元素0.01～0.015％
钢纤维0.1～0.25％
环氧树脂0.08～0.15％
余量为铅；
负板栅合金各组分的质量百分数为：
钙0.1％～0.12％，
锡0.5％～1％，
铝0.02％～0.04％，
余量为铅；
正极活性物质各组分的质量百分数为：
导电纤维0.2％～0.8％，
短纤维0.02％～0.12％，
三氧化二锑0.015％～0.02％，
稀硫酸2.5％～4.5％，
二氧化硅0.04％～0.10％，
去离子水8.0％～10.0％,
余量为铅；
负极活性物质各组分的质量百分数为：
硫酸钡0.4％～1.2％，
木素磺酸纳0.1％～0.2％，
短纤维0.02％～0.1％，
聚苯胺0.08％～0.15％，
去离子水6.0％～8.0％,
余量为铅。
优选地，所述短纤维组分包括炭纤维、石墨纤维和分散剂，所述短纤维长度为1-4mm。
优选地，所述去离子水的电导率小于2us/cm。
优选地，所述导电纤维为聚乙炔纤维、聚吡咯纤维、聚噻吩纤维中的一种或多种组成，所述导电纤维的长度为1-3mm。
优选地，所述稀土元素由镧、钇、铈、锑中的一种或多种组成。
一种动力铅酸蓄电池的制造方法，具体制造方法包括：
S1：利用正板栅合金各组分制备正极板栅合金；
S2：利用负板栅合金各组分制备负极板栅合金；
S3：利用正极活性物质制备正极板铅膏；
S4：利用负极活性物质制备负极板铅膏；
S5：在每片正极板栅合金上涂正极板铅膏，得正生极板，在每片负极板栅合金上涂负极板铅膏，得负生极板；
S6：将正生极板和负生极板进行固化；
S7：将固化后的正生极板和负生极板进行干燥；
S8：对正生极板和负生极板进行化成、烘干，得正极板和负极板；
S9：对化成、烘干的正极板和负极板及时组装电池；
S10：向电池每个单格内内快速注入稀硫酸电液；
S11：给电池初次充电。
本发明中，1、动力用铅酸蓄电池板栅合金中加入了金属Na和金属Sn，有效地提高了板栅和活性物质的结合能力，延长了电池的使用寿命，钢纤维结合环氧树脂又极大的提高了铅酸蓄电池板栅合金耐腐蚀性，使得由本发明制成的动力用铅酸蓄电池欧姆电阻比现在使用的板栅合金制成的动力用铅酸蓄电池低30％左右，同时，深放电性能和循环使用寿命提高了15％左右；
1、正正板栅合金采用稀土元素，合金的抗拉强度比传统合金高，采用GB/T228-2002进行实验，实验结果表明抗拉强度提高35-45％；
2、二氧化硅和导电纤维添加，并通过调节这两种添加剂与其他添加剂的比例使其达到最佳效果，在活性物质质量相同，板栅结构相同的情况下，动力用铅酸蓄电池的循环寿命提高了32％，动力用铅酸蓄电池的电池容量提高了12～18％；
3、动力铅酸蓄电池负极铅膏生产的动力铅酸蓄电池，具有比能量高、大电流放电能力好、低温容量和循环寿命显著提高的优点。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例1
正板栅合金各组分的质量百分数为：
钙0.06％，
锡1％，
铝0.02％，
钠0.01％，
银0.008，
稀土元素0.01％
钢纤维0.1％
环氧树脂0.08％
余量为铅；
负板栅合金各组分的质量百分数为：
钙0.1％，
锡0.5％，
铝0.02％，
余量为铅；
正极活性物质各组分的质量百分数为：
导电纤维0.2％，
短纤维0.02％，
三氧化二锑0.015％，
稀硫酸2.5％，
二氧化硅0.04％，
去离子水8.0％,
余量为铅；
负极活性物质各组分的质量百分数为：
硫酸钡0.4％，
木素磺酸纳0.1％，
短纤维0.02％，
聚苯胺0.08％，
去离子水6.0％,
余量为铅。
其中，短纤维组分包括炭纤维、石墨纤维和分散剂，短纤维长度为1mm，去离子水的电导率为1.8us/cm，导电纤维为聚乙炔纤维，导电纤维的长度为1mm，稀土元素由镧、钇组成。
将上述材料做成蓄电池(6-DZM-12)，检测到该蓄电池内阻为7mΩ，首次两小时率容量放电为135min，循环50次，容量放电125min，循环100次，容量放电120min，循环200次，容量放电115min。
实施例2
正板栅合金各组分的质量百分数为：
钙0.08％，
锡1.60％，
铝0.04％，
钠0.04％，
银0.05％，
稀土元素0.015％
钢纤维0.25％
环氧树脂0.15％
余量为铅；
负板栅合金各组分的质量百分数为：
钙0.12％，
锡1％，
铝0.04％，
余量为铅；
正极活性物质各组分的质量百分数为：
导电纤维0.8％，
短纤维0.12％，
三氧化二锑0.02％，
稀硫酸4.5％，
二氧化硅0.10％，
去离子水10.0％,
余量为铅；
负极活性物质各组分的质量百分数为：
硫酸钡1.2％，
木素磺酸纳0.2％，
短纤维0.1％，
聚苯胺0.15％，
去离子水8.0％,
余量为铅。
其中，短纤维组分包括炭纤维、石墨纤维和分散剂，所述短纤维长度为1-4mm，去离子水的电导率为1.6us/cm，导电纤维为聚乙炔纤维、聚吡咯纤维、聚噻吩纤维组成，导电纤维的长度为3mm，稀土元素由镧、钇、铈、锑组成。
将上述材料做成蓄电池(6-DZM-12)，检测到该蓄电池内阻为7mΩ，首次两小时率容量放电为130min，循环50次，容量放电120min，循环100次，容量放电120min，循环200次，容量放电110min。
实施例3
正板栅合金各组分的质量百分数为：
钙0.07％，
锡1.30％，
铝0.03％，
钠0.03％，
银0.02％，
稀土元素0.013％
钢纤维0.15％
环氧树脂0.10％
余量为铅；
负板栅合金各组分的质量百分数为：
钙0.11％，
锡0.8％，
铝0.03％，
余量为铅；
正极活性物质各组分的质量百分数为：
导电纤维0.5％，
短纤维0.06％，
三氧化二锑0.018％，
稀硫酸3.5％，
二氧化硅0.07％，
去离子水9.0％,
余量为铅；
负极活性物质各组分的质量百分数为：
硫酸钡0.8％，
木素磺酸纳0.15％，
短纤维0.06％，
聚苯胺0.12％，
去离子水7.0％,
余量为铅。
其中，短纤维组分包括炭纤维、石墨纤维和分散剂，短纤维长度为3mm，去离子水的电导率为1.7us/cm，导电纤维为聚吡咯纤维、聚噻吩纤维组成，导电纤维的长度为2mm，稀土元素由镧、铈组成。
将上述板栅合金做成蓄电池(6-DZM-12)，检测到该蓄电池内阻为7mΩ，首次两小时率容量放电为135min，循环50次，容量放电135min，循环100次，容量放电130min，循环200次，容量放电125min。
一种动力铅酸蓄电池的制造方法，具体制造方法包括：
S1：利用正板栅合金各组分制备正极板栅合金；
S2：利用负板栅合金各组分制备负极板栅合金；
S3：利用正极活性物质制备正极板铅膏；
S4：利用负极活性物质制备负极板铅膏；
S5：在每片正极板栅合金上涂正极板铅膏，得正生极板，在每片负极板栅合金上涂负极板铅膏，得负生极板；
S6：将正生极板和负生极板进行固化；
S7：将固化后的正生极板和负生极板进行干燥；
S8：对正生极板和负生极板进行化成、烘干，得正极板和负极板；
S9：对化成、烘干的正极板和负极板及时组装电池；
S10：向电池每个单格内内快速注入稀硫酸电液；
S11：给电池初次充电。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种动力铅酸蓄电池，包括正板栅合金、负板栅合金、正极活性物质和负极活性物质，其特征在于，
正板栅合金各组分的质量百分数为：
钙0.06％～0.08％，
锡1％～1.60％，
铝0.02％～0.04％，
钠0.01％～0.04％，
银0.008～0.05％，
稀土元素0.01～0.015％
钢纤维0.1～0.25％
环氧树脂0.08～0.15％
余量为铅；
负板栅合金各组分的质量百分数为：
钙0.1％～0.12％，
锡0.5％～1％，
铝0.02％～0.04％，
余量为铅；
正极活性物质各组分的质量百分数为：
导电纤维0.2％～0.8％，
短纤维0.02％～0.12％，
三氧化二锑0.015％～0.02％，
稀硫酸2.5％～4.5％，
二氧化硅0.04％～0.10％，
去离子水8.0％～10.0％,
余量为铅；
负极活性物质各组分的质量百分数为：
硫酸钡0.4％～1.2％，
木素磺酸纳0.1％～0.2％，
短纤维0.02％～0.1％，
聚苯胺0.08％～0.15％，
去离子水6.0％～8.0％,
余量为铅。
2.根据权利要求1所述的一种动力铅酸蓄电池，其特征在于，所述短纤维组分包括炭纤维、石墨纤维和分散剂，所述短纤维长度为1-4mm。
3.根据权利要求1所述的一种动力铅酸蓄电池，其特征在于，所述去离子水的电导率小于2us/cm。
4.根据权利要求1所述的一种动力铅酸蓄电池，其特征在于，所述导电纤维为聚乙炔纤维、聚吡咯纤维、聚噻吩纤维中的一种或多种组成，所述导电纤维的长度为1-3mm。
5.根据权利要求1所述的一种动力铅酸蓄电池，其特征在于，所述稀土元素由镧、钇、铈、锑中的一种或多种组成。
6.根据权利要求1-4任一所述的一种动力铅酸蓄电池的制造方法，其特征在于，具体制造方法包括：
S1：利用正板栅合金各组分制备正极板栅合金；
S2：利用负板栅合金各组分制备负极板栅合金；
S3：利用正极活性物质制备正极板铅膏；
S4：利用负极活性物质制备负极板铅膏；
S5：在每片正极板栅合金上涂正极板铅膏，得正生极板，在每片负极板栅合金上涂负极板铅膏，得负生极板；
S6：将正生极板和负生极板进行固化；
S7：将固化后的正生极板和负生极板进行干燥；
S8：对正生极板和负生极板进行化成、烘干，得正极板和负极板；
S9：对化成、烘干的正极板和负极板及时组装电池；
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