CN110277528A - 一种耐高温、深循环长寿命型agm启停铅酸蓄电池制造方法 - Google Patents

一种耐高温、深循环长寿命型agm启停铅酸蓄电池制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及汽车启动启停用AGM铅酸蓄电池技术领域，特别涉及一种耐高温、深循环长寿命型AGM启停铅酸蓄电池制造方法，采用低轧制比冷压铅带成型工艺，在不降低正极性能的前提下改善并优化负极有机添加剂配方，之后通过选择高毛细吸酸高度的优质AGM隔板，降低硫酸在AGM隔板的吸附分层现象，并通过优化真空冷酸定量加酸及免抽酸脉冲化成工艺适当降低α‑PbO2/β‑PbO2比例同时适当调整隔板饱和度，可以显著性提升低温高倍率放电性能能够20％以上，提升微循环怠速起停循环寿命30％以上，在各项关键性能指标的同时，一举解决了传统AGM启停蓄电池经历长时间高温深放电后水损耗高、低温冷启动困难的关键技术问题。

Description

一种耐高温、深循环长寿命型AGM启停铅酸蓄电池制造方法
技术领域
本发明属于汽车启动启停用AGM铅酸蓄电池技术领域，特别涉及一种耐高温、深循环长寿命型AGM启停铅酸蓄电池制造方法。
背景技术
随着汽车行业的发展，汽车厂家对AGM启停电池低温高倍率放电性能，以及微循环怠速起停循环寿命的要求也越来越高。而电池在高温深放电后的低温冷启动性能是制约AGM启停电池发展的关键技术瓶颈。
行业内针对低温高倍率放电性能、微循环怠速起停循环寿命以及高温深放电寿命后的低温冷启动性能的研究主要存在于以下方面：
(1)采用负极碳添加剂技术提升负极充电接受能力。但是这会造成负极析氢过电位下降，引发负极失水现象严重，进而导致电池干涸而引起性能失效，不利于电池的高温寿命。
(2)在负极中添加木质素磺酸钠等表面活性物质，从而局部改善低温高倍率放电性能。但是，这会对电池的充电接受能力造成不利影响，尤其是对部分荷电状态下的深放电寿命尤为不利。另外，木质素磺酸钠等物质结构及成分较复杂，验证周期较长，成本较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐高温、深循环长寿命型AGM启停铅酸蓄电池制造方法，用该制造方法生产的AGM启停铅酸蓄电池，低温高倍率放电性能能够显著性提升20％以上，提升微循环怠速起停循环寿命30％以上，在各项关键性能指标的同时，一举解决了传统AGM启停蓄电池经历长时间高温深放电后水损耗高、低温冷启动困难的关键技术问题。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种耐高温、深循环长寿命型AGM启停铅酸蓄电池制造方法，包括以下步骤：
S1：将合金熔化铅液喷射注入型腔，采取冷压成型工艺制成铅带；
S2：将所得铅带冲压成板栅集流体，收卷待用；
S3：在正极铅膏中加入界面添加剂，变晶剂，以及铅膏孔率调节剂，混合均匀；在负极铅膏中加入碳材料，以及有机膨胀剂，混合均匀；
S4：将S3中得到的处理后的正极铅膏和负极铅膏分别均匀地填涂在S2中得到的板栅集流体的正反两面，填涂时采用AGM双面覆膜，使铅膏均匀、紧实地附着在板栅集流体上；然后经过滚压、干燥工序；将得到的极板叠放在固化架上保湿待用；
S5：将S4中得到的极板放入恒温恒湿固化箱内，控制固化箱内温度和湿度，进行极板固化干燥；
S6：将S5中得到的极板用于电池装配，使用高孔率高回弹性AGM隔板包装正极板，毛面朝向负极，极群经铸焊并联、压缩入槽、穿壁焊串联连接制成无液电池；
S7：将步骤S6中制备的无液电池采用真空冷酸定量加酸免抽酸脉冲化成工艺化成，之后，安装安全阀。
进一步的，步骤S1中合金熔化铅液中的合金为Pb-Ca-Sn-Al-X型合金，其中X为Ba、Bi、Ag及Ce、La中的一种，合金的添加量占铅粉重量含量的0.08％-0.15％。
进一步的，步骤S1中得到的铅带厚度为0.9-1.05mm，常温时效为3d-5d。
进一步的，步骤S3中界面添加剂为Sb2(SO4)3、SnSO4、SbPO4、K3PO4中的一种，其添加量为正极铅膏中铅粉重量含量的400-1500ppm。
进一步的，步骤S3中变晶剂为4pbO·PbSO4、Pb3O4中的一种，其添加量为正极铅膏中铅粉重量含量的0.5-5％。
进一步的，步骤S3中铅膏孔率调节剂为氧化石墨烯或聚丙烯腈纤维。
进一步的，步骤S3中所述碳材料的吸油值为0.2g/cc-1g/cc，比表面积为300-2000g/cm3，其添加量为负极铅膏中铅粉重量含量的0.2％-0.5％。
进一步的，步骤S3中所述有机膨胀剂为木质素磺酸盐，其添加量为负极铅膏中铅粉重量含量的0.2％-0.5％。
进一步的，步骤S6中所用AGM隔板的孔率不低于90％，毛细吸酸高度不小于90mm/5min，高锰酸钾含量不大于1.5cc/g，隔板压缩比为20-30％。
进一步的，步骤S7中真空冷酸定量加酸免抽酸脉冲化成工艺中，加酸密度为1.240g/cc-1.280g/cc，酸液温度控制在-10℃-5℃，注酸真空度控制在-0.05Mpa至-0.25Mpa，脉冲化成工艺采用三充两放间歇式脉冲化成，化成时间为62h-84h，化成后AGM隔板饱和度控制为90％-98％范围内，终点硫酸密度为1.300g/cc-1.330g/cc。
本发明的有益效果是：
电池采用交替叠片式装配结构，壳体采用超高强度耐高温PP专用槽体，大、小盖与槽体采用过盈配合设计，其中大盖采用迷宫设计，且内置特殊安全阀；铅带采取低轧制比冷压成型工艺，板栅采用连铸连冲型放射性设计，正极配方添加400-1500ppm特殊界面添加剂和0.5％-1.5％变晶剂以及0.1％-1％铅膏孔率调节剂，负极采用低吸油值高比表面积碳材料及耐高温有机膨胀剂用于铅膏制备，正负极采用0.1mm-0.2mm(20Kpa)AGM隔膜特殊涂填及中温极板固化工艺；采用高回弹性高孔率高吸液量AGM隔板，并采取特殊包封工艺；采用真空冷酸定量加酸及免抽酸脉冲化成工艺。
在正极合金中采用添加一定量特殊微量元素，以提高板栅的耐腐蚀及抗蠕变性能。同时采用低轧制比冷压铅带成型工艺，在不降低正极性能的前提下改善并优化负极有机添加剂配方。采用特殊生产涂填方式，采用玻璃纤维膜代替普通化纤涂填纸，优化正极板固化工艺以改善板栅与活性物质的界面结合特性，电池装配时适当降低隔板装配压力，增大极板间距，提高AGM隔板的饱和吸液量及饱和度，延长氧气传输复合的路径，在保证负极充电接受能力的前提下在一定程度上抑制氧气在负极复合还原的效率，降低浮充电末期的电流，进一步减少水损耗。同时通过选择高毛细吸酸高度的优质AGM隔板，降低硫酸在AGM隔板的吸附分层现象，并通过优化真空冷酸定量加酸及免抽酸脉冲化成工艺适当降低α-PbO2/β-PbO2比例同时适当调整隔板饱和度，可以显著性提升低温高倍率放电性能能够20％以上，提升微循环怠速起停循环寿命30％以上，在各项关键性能指标的同时，一举解决了传统AGM启停蓄电池经历长时间高温深放电后水损耗高、低温冷启动困难的关键技术问题，具有极大的技术提升价值及生产推广价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是低温(-29℃)高倍率放电性能检测结果；
图2是-60℃水损耗84d性能检测；
图3 60℃自放电42d后的-18℃低温高倍率放电性能检测；
图4 40℃、50％DOD循环寿命检测；
图5 75℃、J2801高温寿命循环寿命检测；
图6 25℃微循环怠速启停寿命检测。
具体实施方式
下面将结合具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种耐高温、深循环长寿命型AGM启停铅酸蓄电池制造方法，具体如下各实施例：
实施例1
S1：将Pb-Ca-Sn-Al-Ag型合金熔化铅液经过喷模喷射注入型腔，合金用量占铅粉重量的0.08％，采取低轧制比冷压成型工艺制成铅带，所制备的铅带厚度为1.05mm，常温时效3d。本实施例中所用Pb-Ca-Sn-Al-Ag型合金中Ag含量为0.2％，Sn含量为2.5％，Ca含量为0.15％，Al含量为0.2％，余量为Pb。
S2：将所得铅带经过连冲型放射性冲模连续冲压成板栅集流体，收卷待用。
S3：在正极铅膏中加入占铅粉重量含量800ppm的界面添加剂Sb2(SO4)3，0.8％的变晶剂4pbO·PbSO4，以及0.5％铅膏孔率调节剂氧化石墨烯，混合均匀；在负极铅膏中加入占铅粉重量含量0.25％的碳材料，本实施例中所用碳材料为超耐磨炭黑N134，其吸油值为0.2g/cc，比表面积为300g/cm3，以及0.275％的有机膨胀剂木质素磺酸镁盐，混合均匀。得到相应的处理后的正极铅膏及负极铅膏。
本实施例中所用正极铅膏的配方和负极铅膏的配方如下：
负极配方如下：
正极负极配方如下：
S4：将S3中得到的处理后的正极铅膏和负极铅膏分别均匀地填涂在S2中得到的板栅集流体的正反两面，填涂时采用0.18mm(20Kpa)AGM双面覆膜，使铅膏均匀、紧实地附着在板栅集流体的正反两面；然后经过滚压、干燥工序得到极板；按照50片/摞正极板、60片/摞负极板分别独立叠放在专用固化架上保湿待用。
S5：将S4中得到的极板放入恒温恒湿固化箱内，控制固化箱内温度为50℃，相对湿度98％-10％程序降低，固化72h，进行极板固化干燥。
S6：将S5中得到的极板用于电池装配，使用高孔率高回弹性AGM隔板包装正极板，毛面朝向负极，极群经铸焊并联、压缩入槽、穿壁焊串联连接制成无液电池。本实施例中所用AGM隔板的孔率为90％，毛细吸酸高度为90mm/5min，高锰酸钾含量为1.5cc/g，隔板压缩比为20％。
S7：将步骤S6中制备的无液电池采用真空冷酸定量加酸免抽酸脉冲化成工艺化成，之后，安装安全阀。本实施例中真空冷酸定量加酸免抽酸脉冲化成工艺中，加酸密度为1.240g/cc，酸液温度控制在-10℃，注酸真空度控制在-0.05Mpa，脉冲化成工艺采用三充两放间歇式脉冲化成，充电倍率2.55，化成时间为62h，化成后AGM隔板饱和度为90％，终点硫酸密度为1.300g/cc，所用安全阀开阀压力为10Kpa，闭阀压力为5Kpa。
实施例2
S1：将Pb-Ca-Sn-Al-Ba型合金熔化铅液经过喷模喷射注入型腔，合金用量占铅粉重量的0.10％，采取低轧制比冷压成型工艺制成铅带，所制备的铅带厚度为1.00mm，常温时效4d。本实施例中所用Pb-Ca-Sn-Al-Ba型合金中Ba含量为0.15％，Sn含量为2.0％，Ca含量为0.13％，Al含量为0.1％，余量为Pb。
S2：将所得铅带经过连冲型放射性冲模连续冲压成板栅集流体，收卷待用。
S3：在正极铅膏中加入占铅粉重量含量400ppm的界面添加剂SnSO4，2.3％的变晶剂Pb3O4，以及0.35％铅膏孔率调节剂聚丙烯腈纤维，混合均匀；在负极铅膏中加入占铅粉重量含量0.2％的碳材料，本实施例中所用碳材料为超耐磨炭黑N134，其吸油值为0.7g/cc，比表面积为800g/cm3，以及0.4％的有机膨胀剂木质素磺酸钾盐，混合均匀。得到相应的处理后的正极铅膏及负极铅膏。
负极配方如下：
正极负极配方如下：
S4：将S3中得到的处理后的正极铅膏和负极铅膏分别均匀地填涂在S2中得到的板栅集流体的正反两面，填涂时采用0.16mm(10Kpa)AGM双面覆膜，使铅膏均匀、紧实地附着在板栅集流体的正反两面；然后经过滚压、干燥工序得到极板；按照55片/摞正极板、65片/摞负极板分别独立叠放在专用固化架上保湿待用。
S5：将S4中得到的极板放入恒温恒湿固化箱内，控制固化箱内温度为55℃，相对湿度98％-10％程序降低，固化75h，进行极板固化干燥。
S6：将S5中得到的极板用于电池装配，使用高孔率高回弹性AGM隔板包装正极板，毛面朝向负极，极群经铸焊并联、压缩入槽、穿壁焊串联连接制成无液电池。本实施例中所用AGM隔板的孔率为95％，毛细吸酸高度为105mm/5min，高锰酸钾含量为1.1cc/g，隔板压缩比为25％。
S7：将步骤S6中制备的无液电池采用真空冷酸定量加酸免抽酸脉冲化成工艺化成，之后，安装安全阀。本实施例中真空冷酸定量加酸免抽酸脉冲化成工艺中，加酸密度为1.260g/cc，酸液温度控制在0℃，注酸真空度控制在-0.15Mpa，脉冲化成工艺采用三充两放间歇式脉冲化成，化成时间为72h，化成后AGM隔板饱和度为95％，终点硫酸密度为1.310g/cc，所用安全阀开阀压力为20Kpa，闭阀压力为10Kpa。
实施例3
S1：将Pb-Ca-Sn-Al-La型合金熔化铅液经过喷模喷射注入型腔，合金用量占铅粉重量的0.15％，采取低轧制比冷压成型工艺制成铅带，所制备的铅带厚度为0.90mm，常温时效5d。本实施例中所用Pb-Ca-Sn-Al-La型合金中La含量为0.15％，Sn含量为2.0％，Ca含量为0.13％，Al含量为0.1％，余量为Pb。
S2：将所得铅带经过连冲型放射性冲模连续冲压成板栅集流体，收卷待用。
S3：在正极铅膏中加入占铅粉重量含量1500ppm的界面添加剂SbPO4，0.5％的变晶剂Pb3O4，以及0.35％铅膏孔率调节剂聚丙烯腈纤维，混合均匀；在负极铅膏中加入占铅粉重量含量0.5％的碳材料，本实施例中所用碳材料为超耐磨炭黑N134，其吸油值为1.0g/cc，比表面积为2000g/cm3，以及0.2％的有机膨胀剂木质素磺酸钾，混合均匀，得到相应的处理后的正极铅膏及负极铅膏。
负极配方如下：
正极负极配方如下：
S4：将S3中得到的处理后的正极铅膏和负极铅膏分别均匀地填涂在S2中得到的板栅集流体的正反两面，填涂时采用0.16mm(10Kpa)AGM双面覆膜，使铅膏均匀、紧实地附着在板栅集流体的正反两面；然后经过滚压、干燥工序得到极板；按照55片/摞正极板、65片/摞负极板分别独立叠放在专用固化架上保湿待用。
S5：将S4中得到的极板放入恒温恒湿固化箱内，控制固化箱内温度为75℃，相对湿度98％-10％程序降低，固化84h，进行极板固化干燥。
S6：将S5中得到的极板用于电池装配，使用高孔率高回弹性AGM隔板包装正极板，毛面朝向负极，极群经铸焊并联、压缩入槽、穿壁焊串联连接制成无液电池。本实施例中所用AGM隔板的孔率为95％，毛细吸酸高度为105mm/5min，高锰酸钾含量为1.1cc/g，隔板压缩比为30％。
S7：将步骤S6中制备的无液电池采用真空冷酸定量加酸免抽酸脉冲化成工艺化成，之后，安装安全阀。本实施例中真空冷酸定量加酸免抽酸脉冲化成工艺中，加酸密度为1.280g/cc，酸液温度控制在5℃，注酸真空度控制在-0.25Mpa，脉冲化成工艺采用三充两放间歇式脉冲化成，化成时间为84h，化成后AGM隔板饱和度为98％，终点硫酸密度为1.330g/cc，所用安全阀开阀压力为25Kpa，闭阀压力为15Kpa。
实施例4
S1：将Pb-Ca-Sn-Al-Bi型合金熔化铅液经过喷模喷射注入型腔，合金用量占铅粉重量的0.15％，采取低轧制比冷压成型工艺制成铅带，所制备的铅带厚度为0.90mm，常温时效5d。本实施例中所用Pb-Ca-Sn-Al-Bi型合金中Bi含量为0.15％，Sn含量为2.0％，Ca含量为0.13％，Al含量为0.1％，余量为Pb。
S2：将所得铅带经过连冲型放射性冲模连续冲压成板栅集流体，收卷待用。
S3：在正极铅膏中加入占铅粉重量含量1500ppm的界面添加剂K3PO4，5％的变晶剂Pb3O4，以及0.35％铅膏孔率调节剂聚丙烯腈纤维，混合均匀；在负极铅膏中加入占铅粉重量含量0.5％的碳材料，碳材料的吸油值为1.0g/cc，比表面积为2000g/cm3，以及0.5％的有机膨胀剂木质素磺酸钾，混合均匀，得到相应的处理后的正极铅膏及负极铅膏。
负极配方如下：
正极负极配方如下：
S4：将S3中得到的处理后的正极铅膏和负极铅膏分别均匀地填涂在S2中得到的板栅集流体的正反两面，填涂时采用0.16mm(10Kpa)AGM双面覆膜，使铅膏均匀、紧实地附着在板栅集流体的正反两面；然后经过滚压、干燥工序得到极板；按照55片/摞正极板、65片/摞负极板分别独立叠放在专用固化架上保湿待用。
S5：将S4中得到的极板放入恒温恒湿固化箱内，控制固化箱内温度为75℃，相对湿度98％-10％程序降低，固化84h，进行极板固化干燥。
S6：将S5中得到的极板用于电池装配，使用高孔率高回弹性AGM隔板包装正极板，毛面朝向负极，极群经铸焊并联、压缩入槽、穿壁焊串联连接制成无液电池。本实施例中所用AGM隔板的孔率为95％，毛细吸酸高度为105mm/5min，高锰酸钾含量为1.1cc/g，隔板压缩比为30％。
S7：将步骤S6中制备的无液电池采用真空冷酸定量加酸免抽酸脉冲化成工艺化成，之后，安装安全阀。本实施例中真空冷酸定量加酸免抽酸脉冲化成工艺中，加酸密度为1.280g/cc，酸液温度控制在5℃，注酸真空度控制在-0.25Mpa，脉冲化成工艺采用三充两放间歇式脉冲化成，化成时间为84h，化成后AGM隔板饱和度为98％，终点硫酸密度为1.330g/cc，所用安全阀开阀压力为25Kpa，闭阀压力为15Kpa。
实施例5
S1：将Pb-Ca-Sn-Al-Ce型合金熔化铅液经过喷模喷射注入型腔，合金用量占铅粉重量的0.15％，采取低轧制比冷压成型工艺制成铅带，所制备的铅带厚度为0.90mm，常温时效5d。本实施例中所用Pb-Ca-Sn-Al-Ce型合金中Ce含量为0.15％，Sn含量为2.0％，Ca含量为0.13％，Al含量为0.1％，余量为Pb。
S2：将所得铅带经过连冲型放射性冲模连续冲压成板栅集流体，收卷待用。
S3：在正极铅膏中加入占铅粉重量含量1500ppm的界面添加剂K3PO4，5％的变晶剂Pb3O4，以及0.35％铅膏孔率调节剂聚丙烯腈纤维，混合均匀；在负极铅膏中加入占铅粉重量含量0.5％的碳材料，碳材料的吸油值为1.0g/cc，比表面积为2000g/cm3，以及0.5％的有机膨胀剂木质素磺酸钾，混合均匀，得到相应的处理后的正极铅膏及负极铅膏。
负极配方如下：
正极负极配方如下：
S4：将S3中得到的处理后的正极铅膏和负极铅膏分别均匀地填涂在S2中得到的板栅集流体的正反两面，填涂时采用0.16mm(10Kpa)AGM双面覆膜，使铅膏均匀、紧实地附着在板栅集流体的正反两面；然后经过滚压、干燥工序得到极板；按照55片/摞正极板、65片/摞负极板分别独立叠放在专用固化架上保湿待用。
S5：将S4中得到的极板放入恒温恒湿固化箱内，控制固化箱内温度为75℃，相对湿度98％-10％程序降低，固化84h，进行极板固化干燥。
S6：将S5中得到的极板用于电池装配，使用高孔率高回弹性AGM隔板包装正极板，毛面朝向负极，极群经铸焊并联、压缩入槽、穿壁焊串联连接制成无液电池。本实施例中所用AGM隔板的孔率为95％，毛细吸酸高度为105mm/5min，高锰酸钾含量为1.1cc/g，隔板压缩比为30％。
S7：将步骤S6中制备的无液电池采用真空冷酸定量加酸免抽酸脉冲化成工艺化成，之后，安装安全阀。本实施例中真空冷酸定量加酸免抽酸脉冲化成工艺中，加酸密度为1.280g/cc，酸液温度控制在5℃，注酸真空度控制在-0.25Mpa，脉冲化成工艺采用三充两放间歇式脉冲化成，化成时间为84h，化成后AGM隔板饱和度为98％，终点硫酸密度为1.330g/cc，所用安全阀开阀压力为25Kpa，闭阀压力为15Kpa。
现有技术1：购买自奥地利Banner公司H7(80Ah)型号AGM启停电池。
现有技术2：购买自奥地利Banner公司H7(80Ah)型号AGM启停电池。
检测方法
将各实施例及对比例所得电池按照以下检测方法进行性能检测，并对各实施例所得结果及对比例所得结果进行作图比较。
电池的低温高倍率放电性能、水损耗值、DOD循环寿命、容量保持率、高温循环寿命、微循环怠速启停寿命的检测均参照NB/T33021-2015《电动汽车非车载充放电装置技术条件》要求进行检测。
实验结果
1、对本发明各实施例所得启停电池与现有技术启停电池在-29℃低温高倍率放电性能检测并分别取平均值作图对比，如图1所示，其中横坐标表示放电时间，纵坐标表示放电电压。
由图1可知，-29℃低温高倍率放电性能主要通过对比第30s放电电压，30s电压越高，低温冷启动性能越好，本发明制备的电池冷启动性能明显好于现有技术的电池。
2、对本发明各实施例所得启停电池与现有技术启停电池在60℃水损耗84d后的水损耗值，以及启停电池60℃水损耗84d后在-18℃低温高倍率放电性能检测并分别取平均值作图对比，如图2所示。
由图2可知，-60℃水损耗84d性能主要考察84天后的水损失量(g/Ah)及启停电池60℃水损耗84d后在-18℃低温高倍率放电性能，本发明制备的电池失水量低于现有技术的电池，并且考察第一阶段10s电压及第二阶段20s电压也明显优于现有技术，因此本发明制备的电池水损耗性能明显优于现有技术的电池。
3、对本发明各实施例所得启停电池与现有技术启停电池在60℃自放电42d后的-18℃低温高倍率放电性能检测并分别取平均值作图对比，如图3所示。
由图3可知，60℃自放电性能主要考察42天自放电后在-18℃低温高倍率放电性能，主要测试在第一阶段10s电压，此图为使用两批次的个实施例与现有技术两批次的电池同时测试之后的结果图，从表中可以看出本发明的电池两批次高温自放电后的冷启动电压均大于8.5，明显优于现有技术，因此本发明制备的电池高温自放电后的冷启动性能明显优于现有技术的电池。
4、对本发明各实施例所得启停电池与现有技术启停电池在40℃、50％DOD循环寿命检测并分别取平均值作图对比，如图4所示，其中横坐标表示循环次数，纵坐标表示放电电压。
由图4可知，50％DOD循环寿命主要通过评价循环次数，循环次数越长，50％DOD循环寿命越高，本发明循环次数能达到530，而现有技术的循环次数仅能达到365，因此，本发明制备的电池50％DOD循环寿命明显好于现有技术的电池。
5、对本发明各实施例所得启停电池与现有技术启停电池在60℃、17.5％DOD循环寿命经历1530次后的容量保持率及随后的-18℃低温高倍率放电性能检测并分别取平均值，结果如下表1和表2。
表1本发明实施例60℃、17.5％DOD循环寿命经历1530次后的容量保持率及随后的-18℃低温高倍率放电性能检测
表2现有技术60℃、17.5％DOD循环寿命经历1530次后的容量保持率及随后的-18℃低温高倍率放电性能检测
评价电池60℃、17.5％DOD循环寿命主要通过循环1530次后的容量保持率及低温冷启动性能，由表1和表2可知，本发明制备的电池60℃、17.5％DOD循环1530次后的容量保持率及低温冷启动性能明显优于而现有技术的电池。
6、对本发明各实施例所得启停电池与现有技术启停电池在75℃、J2801高温寿命循环寿命检测并分别取平均值作图对比，如图5所示，其中横坐标表示循环次数，纵坐标表示放电电压(200A放电10s)。
评价J2801循环寿命主要通过评价循环次数，循环次数越长，J2801循环寿命越高，而循环次数终止条件为200A放电10s后的电压值，200A放电10s后的电压值越高，循环次数越长，由图5可知，本发明制备的电池75℃、J2801高温寿命循环次数达到510明显优于而现有技术的电池循环次数408。
7、对本发明各实施例所得启停电池与现有技术启停电池在25℃微循环怠速启停寿命检测并分别取平均值作图对比，如图6所示，横坐标表示循环次数，纵坐标表示放电电压(300A放电1s)。
评价25℃微循环怠速启停寿命主要通过评价循环次数，循环次数越长，怠速启停循环寿命越高，而循环次数终止条件为300A放电1s后的电压值，300A放电1s后的电压值越高，循环次数越长，由图6可知，本发明制备的电池25℃微循环怠速启停寿命明显优于现有技术的电池。

Claims (10)

1.一种耐高温、深循环长寿命型AGM启停铅酸蓄电池制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将合金熔化铅液喷射注入型腔，采取冷压成型工艺制成铅带；
S2：将所得铅带冲压成板栅集流体，收卷待用；
S3：在正极铅膏中加入界面添加剂，变晶剂，以及铅膏孔率调节剂，混合均匀；在负极铅膏中加入碳材料，以及有机膨胀剂，混合均匀；
S4：将S3中得到的处理后的正极铅膏和负极铅膏分别均匀地填涂在S2中得到的板栅集流体的正反两面，填涂时采用AGM双面覆膜，使铅膏均匀、紧实地附着在板栅集流体上；然后经过滚压、干燥工序；将得到的极板叠放在固化架上保湿待用；
S5：将S4中得到的极板放入恒温恒湿固化箱内，控制固化箱内温度和湿度，进行极板固化干燥；
S6：将S5中得到的极板用于电池装配，使用高孔率高回弹性AGM隔板包装正极板，毛面朝向负极，极群经铸焊并联、压缩入槽、穿壁焊串联连接制成无液电池；
S7：将步骤S6中制备的无液电池采用真空冷酸定量加酸免抽酸脉冲化成工艺化成，之后，安装安全阀。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温、深循环长寿命型AGM启停铅酸蓄电池制造方法，其特征在于：步骤S1中合金熔化铅液中的合金为Pb-Ca-Sn-Al-X型合金，其中X为Ba、Bi、Ag及Ce、La中的一种，合金的添加量占铅粉重量含量的0.08％-0.15％。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温、深循环长寿命型AGM启停铅酸蓄电池制造方法，其特征在于：步骤S1中得到的铅带厚度为0.9-1.05mm，常温时效为3d-5d。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温、深循环长寿命型AGM启停铅酸蓄电池制造方法，其特征在于：步骤S3中界面添加剂为Sb2(SO4)3、SnSO4、SbPO4、K3PO4中的一种，其添加量为正极铅膏中铅粉重量含量的400-1500ppm。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温、深循环长寿命型AGM启停铅酸蓄电池制造方法，其特征在于：步骤S3中变晶剂为4pbO·PbSO4、Pb3O4中的一种，其添加量为正极铅膏中铅粉重量含量的0.5-5％。
6.根据权利要求1所述的一种耐高温、深循环长寿命型AGM启停铅酸蓄电池制造方法，其特征在于：步骤S3中铅膏孔率调节剂为氧化石墨烯或聚丙烯腈纤维。
7.根据权利要求1所述的一种耐高温、深循环长寿命型AGM启停铅酸蓄电池制造方法，其特征在于：步骤S3中所述碳材料的吸油值为0.2g/cc-1g/cc，比表面积为300-2000g/cm3，其添加量为负极铅膏中铅粉重量含量的0.2％-0.5％。
8.根据权利要求1所述的一种耐高温、深循环长寿命型AGM启停铅酸蓄电池制造方法，其特征在于：步骤S3中所述有机膨胀剂为木质素磺酸盐，其添加量为负极铅膏中铅粉重量含量的0.2％-0.5％。
9.根据权利要求1所述的一种耐高温、深循环长寿命型AGM启停铅酸蓄电池制造方法，其特征在于：步骤S6中所用AGM隔板的孔率不低于90％，毛细吸酸高度不小于90mm/5min，高锰酸钾含量不大于1.5cc/g，隔板压缩比为20-30％。
10.根据权利要求1-9任一所述的一种耐高温、深循环长寿命型AGM启停铅酸蓄电池制造方法，其特征在于：步骤S7中真空冷酸定量加酸免抽酸脉冲化成工艺中，加酸密度为1.240g/cc-1.280g/cc，酸液温度控制在-10℃-5℃，注酸真空度控制在-0.05Mpa至-0.25Mpa，脉冲化成工艺采用三充两放间歇式脉冲化成，化成时间为62h-84h，化成后AGM隔板饱和度控制为90％-98％范围内，终点硫酸密度为1.300g/cc-1.330g/cc。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110931892A (zh) * 2019-11-08 2020-03-27 湖北双登润阳新能源有限公司 一种12V20~150Ah铅酸蓄电池注酸和化成方法
CN111446506A (zh) * 2020-01-19 2020-07-24 超威电源集团有限公司 一种铅酸蓄电池的制造方法
CN111916849A (zh) * 2020-01-19 2020-11-10 超威电源集团有限公司 一种铅酸蓄电池的制造方法
CN112838219A (zh) * 2021-01-04 2021-05-25 浙江南都电源动力股份有限公司 一种phev汽车用efb起停电池及制造工艺
CN112885988A (zh) * 2021-01-07 2021-06-01 浙江南都电源动力股份有限公司 一种bev汽车用12v低压电气系统agm制造工艺及电池
CN113097573A (zh) * 2021-03-25 2021-07-09 北京阳光鸿志电气工程技术有限公司 一种快速充电全密封免维护铅酸蓄电池

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107317055A (zh) * 2017-06-16 2017-11-03 江苏海宝电池科技有限公司 高性能铅酸蓄电池及其组装工艺
CN109616703A (zh) * 2018-09-28 2019-04-12 骆驼集团蓄电池研究院有限公司 一种卷绕式铅酸蓄电池密封化成方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107317055A (zh) * 2017-06-16 2017-11-03 江苏海宝电池科技有限公司 高性能铅酸蓄电池及其组装工艺
CN109616703A (zh) * 2018-09-28 2019-04-12 骆驼集团蓄电池研究院有限公司 一种卷绕式铅酸蓄电池密封化成方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
M. A. 达索扬等: "《铅蓄电池现代理论》", 31 December 1981, 机械工业出版社 *
OLUWASEUN JOHN DADA: "Higher capacity utilization and rate performance of lead acid battery electrodes using graphene additives", 《JOURNAL OF ENERGY STORAGE》 *
徐品弟等: "《铅酸蓄电池—基础理论和工艺原理》", 31 May 1996, 上海科学技术文献出版社 *
柳厚田等: "不同硫酸盐添加剂对铅蓄电池正极性能的影响", 《复旦学报》 *
王金良等: "《中国电池工业20年》", 30 June 2009, 中国轻工业出版社 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110931892A (zh) * 2019-11-08 2020-03-27 湖北双登润阳新能源有限公司 一种12V20~150Ah铅酸蓄电池注酸和化成方法
CN111446506A (zh) * 2020-01-19 2020-07-24 超威电源集团有限公司 一种铅酸蓄电池的制造方法
CN111916849A (zh) * 2020-01-19 2020-11-10 超威电源集团有限公司 一种铅酸蓄电池的制造方法
CN112838219A (zh) * 2021-01-04 2021-05-25 浙江南都电源动力股份有限公司 一种phev汽车用efb起停电池及制造工艺
CN112885988A (zh) * 2021-01-07 2021-06-01 浙江南都电源动力股份有限公司 一种bev汽车用12v低压电气系统agm制造工艺及电池
CN113097573A (zh) * 2021-03-25 2021-07-09 北京阳光鸿志电气工程技术有限公司 一种快速充电全密封免维护铅酸蓄电池
CN113097573B (zh) * 2021-03-25 2022-08-12 北京阳光鸿志电气工程技术有限公司 一种快速充电全密封免维护铅酸蓄电池

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