CN111525195A - 具有优良深循环寿命的免维护铅酸蓄电池及生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种具有优良深循环寿命的免维护铅酸蓄电池及生产方法，其正极铅膏的组成：短纤维0.05~0.12%，三氧化二锑添加剂0.05~0.3%，4BS种子0.4~1.5%，纯水8~14%，硫酸溶液8~12%，其余为铅粉。负极铅膏的组成：炭黑0.2~0.4%，短纤维0.05~0.1%，木素0.1~0.3%，硫酸钡0.5~1.0%，纯水8~12%，硫酸溶液7~12%，其余为铅粉。本发明不牺牲电池活性物质利用率，通过技术综合应用，本发明的电池充电接受能力、90%SOC动态充电接受能力、微混合MHT寿命都大大提升，部分荷电状态下深循环寿命提升30~50%。
Description
技术领域
本发明属于铅酸蓄电池领域，具体涉及一种具有优良部分荷电状态下深放电循环寿命的免维护铅酸蓄电池及其生产方法。
背景技术
铅酸蓄电池主要由正极板、负极板、隔板、汇流排、电解液、槽盖等组成。极板是铅酸蓄电池的核心部件，极板性能的好坏直接影响着电池的性能和使用寿命，而极板通常是由板栅和铅膏组成的。板栅的作用是支撑、导电、分布电流，一般由合金铅经过铅带制造、然后进行拉网或者冲制成型。铅膏主要作用是提供充放电过程中的能量储存和输出,是最主要的活性物质直接参与反应，是影响蓄电池电池性能的关键因素。铅膏一般由铅粉、硫酸、纯水、添加剂（如短纤维、木素）等组成，经过合适的和膏工艺、涂填、固化、干燥形成具有一定孔率、具有优异充放电性能的活性物质载体。隔板主要起正负极板隔离的作用，防止极板短路。电解液主要包含硫酸和其他添加剂。硫酸也是一种活性物质，参与反应，在充电时产生硫酸其电解液密度会上升，放电时消耗硫酸其电解液密度会下降。电解液添加剂主要为了抑制过放电时产生铅枝晶穿透隔板。
随着时代的发展，传统的开口式电池已经无法满足环保要求，故目前大多板栅采用铅钙合金来实现电池的免维护。但由于铅钙合金制成的板栅与铅膏的界面易生成高电阻层，即硫酸钙，使得蓄电池的深循环寿命较之前的使用铅锑合金作为板栅材料的开口式电池有较大幅度的下降。
传统的起动铅酸蓄电池用于汽车打火，启动后电池一直处于浮充状态，放电深度较浅。而随着人们对汽车的要求提高，越来越多的功能在汽车中被使用，如起停、空调、音响、制动能回收等，此时电池的使用状态会发生变化，如深放电甚至过放电、频繁大电流放电、短时大电流充电等，这就导致电池亏电，很快失效。目前的现有技术中解决方案一般是通过增加铅膏量、增加负极板栅厚度、增加极板片数、采用低内阻PE隔板、调整正负极配方等方法来实现。存在的不足如下：1、通过增加铅膏量、增加负极板栅厚度、增加极板片数均提高了电池重量和铅耗；2、通过配方调整为延长寿命，降低孔率降低了活性物质利用率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不牺牲电池活性物质利用率，通过技术综合作用，大大提升部分荷电状态下的深循环寿命的具有优良深循环寿命的免维护铅酸蓄电池。
本发明的目的在于提供上述具有优良深循环寿命的免维护铅酸蓄电池的生产方法。
本发明的技术方案在于：
A、正极铅膏
所述正极铅膏由以下重量组分组成：短纤维0.05%~0.12%，三氧化二锑添加剂0.05%~0.3%，4BS种子0.4%~1.5%，纯水8%~14%，1.38g/cm3硫酸溶液8%~12%，其余为铅粉。
所述的正极铅膏制备包括以下步骤：
1）将三氧化二锑与4BS种子进行机械预混2~5min，混合均匀；
2）将步骤1）混合后的辅料与短纤维一起放入铅粉中，干搅拌5~10min；
3）快速加入纯水，湿搅拌5~10min；
4）将硫酸溶液缓慢加入到步骤3）混合物中，加酸时间控制在10~20min，过程中温度不超过65℃，加酸完毕后，搅拌10~20min。
5）合膏完毕后，进行极板涂填，然后进入固化干燥，极板待用。
B、负极铅膏
所述负极铅膏由以下重量组分组成：炭黑0.2%~0.4%，短纤维0.05%~0.1%，木素0.1%~0.3%，硫酸钡0.5%~1.0%，纯水8%~12%，1.38g/cm3硫酸溶液7%~12%，其余为铅粉。
所述负极铅膏制备包括以下步骤：
（1）将炭黑、木素以及硫酸钡进行机械预混5~10min，混合均匀；
（2）将步骤（1）混合后的辅料与短纤维一起加入铅粉中，干搅拌3~10min；
（3）快速加入纯水至步骤（2）的混合物中，湿搅拌5~10min；
（4）将硫酸溶液缓慢加入到步骤（3）混合物中，加酸时间控制在10~20min，过程中温度不超过65℃，加酸完毕后，搅拌10~20min。
（5）合膏完毕后，进行极板涂填，然后进入固化干燥，极板待用。
本发明的生产方法还包括以下工序：
C、隔板
隔板采用低电阻复合隔板，基质采用橡胶和PE复合，电阻率为0.2~0.3mΩ.dm2。
D、电池组装
将正极板、负极板和隔板通过包封机叠成极群组，然后将极群组进行铸焊，铸焊后将极群组放入电池槽内，通过对焊、热封、气密检测等组装成合格的半成品电池。
E、电池化成
组装合格的半成品电池通过一次加酸，加酸采用分析纯硫酸，其密度为1.2~1.4g/ml，加完酸后半小时内通电化成，化成完毕后将酸液倒掉。
F、二次加酸
将酸液倒掉的电池迅速二次加酸，酸液采用1.29~1.33g/cm3分析纯硫酸，另外再添加质量分数0.3~1.3%的金属硫酸盐添加剂。
整个电池生产完毕。
本发明所述的炭黑为复合添加剂，为低比表面积60~120m2/g的炭黑和高比表面积600~1500 m2/g的炭黑的混合。
本发明所述低比表面积60~120m2/g的炭黑与高比表面积600~1500 m2/g的炭黑的重量比为40%-80%：20%-60%。
本发明所述的木素为萘磺酸盐和木素磺酸盐的复合，其中萘磺酸盐和木素磺酸盐的重量比为30%-60%：40%-70%。
本发明所述金属硫酸盐添加剂为硫酸钾、硫酸锌、硫酸铝以及硫酸镁中的两种或多种。
本发明生产方法生产的具有优良部分荷电状态下深放电循环寿命的免维护铅酸蓄电池和现有技术相比具有以下优点： 1、向正极铅膏中加入的三氧化二锑中改变了正极板栅腐蚀层形成机理，不仅能避免活性物质从板栅上脱落，还有效地阻止了铅钙合金制成的板栅与活性物质之间形成钝化层，防止电池的早期容量衰减，增加了蓄电池的深循环寿命。
2、向负极铅膏中加入的复合炭黑，既可以改进活性物质的导电性能，又提高活性物质的孔率和改善蓄电池充电接受能力。向负极铅膏中加入的复合木素，既提高前期的低温放电性能，又延缓了木素分解造成的后期低温放电变差，从而延长蓄电池的使用寿命。
3、隔板采用PE橡胶复合隔板，既不提高内阻，同时还抑制了后期由于锑离子迁移造成的失水，延缓电池寿命。
4、电解液采用复合电解液，（1）硫酸镁、硫酸铝、硫酸钾是一种配位掺杂剂，可与铅离子形成配位化合物，减少极板硫酸盐化，提高蓄电池动态充电接受性能；（2）硫酸锌使硫酸铅晶粒细化，提高电池的导电性，同时抑制失水。
5、二次加酸，将一次加酸化成后的酸液倒掉，重新二次加酸，保证了电池的一致性。
本发明采用铅钙合金生产板栅降低了水损耗，实现了电池的全密封，但同时降低了深循环能力。在正极铅膏中加入三氧化二锑有效避免了PCL-1的产生，可解决深循环能力降低的问题。但其在循环寿命后期Sb3+会迁移至负极造成失水快。通过采用复合橡胶隔板可有效防止寿命后期Sb3+的迁移，降低失水快。复合炭黑提高部分荷电状态下充电接受能力，使其深放电后可快速充电，减少了负极硫酸盐化。
本发明的电池性能数据：通过本发明制备出的电池，充电接受能力（GB/T 5008-2013）提升10%~40%，90%SOC动态充电接受能力（BS EN 50342.6-2015）提升30%~40%，微混合MHT寿命（BS EN 50342.6-2015）提升50%~150%，部分荷电状态下深循环寿命17.5%DOD寿命（BS EN 50342.6-2015）提升30%~50%。
本发明不牺牲电池活性物质利用率，通过技术综合应用，大大提升部分荷电状态下的深循环寿命。
具体实施方式
实施例1
1、正极铅膏
所述的正极铅膏由以下组成：短纤维0.08%，三氧化二锑添加剂0.1%，4BS种子0.6%，纯水10%，1.38g/cm3硫酸溶液9%，其余为铅粉。
所述的正极铅膏制备包括以下步骤：
（1）将三氧化二锑与4BS种子进行机械预混3min，混合均匀；
（2）将步骤（1）混合后的辅料与短纤维一起放入铅粉中，干搅拌6min；
（3）快速加入纯水，湿搅拌5min；
（4）将硫酸溶液缓慢加入到步骤（3）混合物中，加酸时间控制在12min，过程中温度不超过65℃，加酸完毕后，搅拌10min。
（5）合膏完毕后，在铅钙合金板栅上进行涂填，然后进入固化干燥，极板待用。
2、负极铅膏
所述的负极铅膏由以下组成：炭黑0.25%，短纤维0.05%，木素0.2%，硫酸钡0.6%，纯水11%，1.38g/cm3硫酸溶液9%，其余为铅粉。
所述的炭黑为复合添加剂，分为低比表面积80m2/g和高比表面积800 m2/g混合，其质量比为40%:60%；木素为萘磺酸盐和木素磺酸盐复合，其质量比为40%:60%。
所述的具有高充电接受能力的负极铅膏制备包括以下步骤：
（1）将炭黑、木素以及硫酸钡进行机械预混5min，混合均匀；
（2）将步骤（1）混合后的辅料与短纤维一起加入铅粉中，干搅拌3min；
（3）快速加入纯水至步骤（2）的混合物中，湿搅拌5min；
（4）将硫酸溶液缓慢加入到步骤（3）混合物中，加酸时间控制在10min，过程中温度不超过65℃，加酸完毕后，搅拌10min。
（5）合膏完毕后，在铅钙合金板栅上进行涂填，然后进入固化干燥，极板待用。
3、隔板
隔板采用低电阻复合隔板，基质采用橡胶和PE复合，电阻率为0.3mΩ.dm2
4、电池组装
将正极板、负极板和隔板通过包封机叠成极群组，然后将极群组进行铸焊，铸焊后将极群组放入电池槽内，通过对焊、热封、气密检测等组装成合格的半成品电池。
5、电池化成
组装合格的半成品电池通过一次加酸，加酸采用分析纯硫酸，其密度为1.2g/ml，加完酸后半小时内通电化成，化成完毕后将酸液倒掉。
6、二次加酸
将酸液倒掉的电池迅速二次加酸，酸液采用1.33g/cm3分析纯硫酸，另外再添加质量分数0.5%的硫酸镁。
本发明的电池性能数据：通过本发明制备出的电池，充电接受能力（GB/T 5008-2013）提升15%，微混合MHT寿命（BS EN 50342.6-2015）提升70%，部分荷电状态下深循环寿命17.5%DOD寿命（BS EN 50342.6-2015）提升30%。
实施例2
1、正极铅膏
所述的正极铅膏由以下组成：短纤维0.1%，三氧化二锑添加剂0.15%，4BS种子1%%，纯水13%，1.38g/cm3硫酸溶液10%，其余为铅粉。
所述的正极铅膏制备包括以下步骤：
（1）将三氧化二锑与4BS种子进行机械预混5min，混合均匀；
（2）将步骤（1）混合后的辅料与短纤维一起放入铅粉中，干搅拌6min；
（3）快速加入纯水，湿搅拌6min；
（4）将硫酸溶液缓慢加入到步骤（3）混合物中，加酸时间控制在12min，过程中温度不超过65℃，加酸完毕后，搅拌13min。
（5）合膏完毕后，在铅钙合金板栅上进行涂填，然后进入固化干燥，极板待用。
2、负极铅膏
所述的负极铅膏由以下组成：炭黑0.35%，短纤维0.08%，木素0.25%，硫酸钡0.8%，纯水11%，1.38g/cm3硫酸溶液9%，其余为铅粉。
所述的炭黑为复合添加剂，分为低比表面积90m2/g和高比表面积1000m2/g混合，其质量比为60%:40%；木素为萘磺酸盐和木素磺酸盐复合，其质量比为50%:50%。
所述的具有高充电接受能力的负极铅膏制备包括以下步骤：
（1）将炭黑、木素以及硫酸钡进行机械预混7min，混合均匀；
（2）将步骤（1）混合后的辅料与短纤维一起加入铅粉中，干搅拌4min；
（3）快速加入纯水至步骤（2）的混合物中，湿搅拌5min；
（4）将硫酸溶液缓慢加入到步骤（3）混合物中，加酸时间控制在15min，过程中温度不超过65℃，加酸完毕后，搅拌12min。
（5）合膏完毕后，在铅钙合金板栅上进行涂填，然后进入固化干燥，极板待用。
3、隔板
隔板采用低电阻复合隔板，基质采用橡胶和PE复合，电阻率为0.3mΩ.dm2
4、电池组装
将正极板、负极板和隔板通过包封机叠成极群组，然后将极群组进行铸焊，铸焊后将极群组放入电池槽内，通过对焊、热封、气密检测等组装成合格的半成品电池。
5、电池化成
组装合格的半成品电池通过一次加酸，加酸采用分析纯硫酸，其密度为1.22g/ml，加完酸后半小时内通电化成，化成完毕后将酸液倒掉。
6、二次加酸
将酸液倒掉的电池迅速二次加酸，酸液采用1.32g/cm3分析纯硫酸，另外再添加质量分数0.3%的硫酸锌和0.8%的硫酸铝。
本发明的电池性能数据：通过本发明制备出的电池，充电接受能力（GB/T 5008-2013）提升30%，90%SOC动态充电接受能力（BS EN 50342.6-2015）提升40%，微混合MHT寿命（BS EN 50342.6-2015）提升90%，部分荷电状态下深循环寿命17.5%DOD寿命（BS EN50342.6-2015）提升45%。
实施例3
1、正极铅膏
所述的正极铅膏由以下组成：短纤维0.12%，三氧化二锑添加剂0.08%，4BS种子1.2%，纯水11%，1.38g/cm3硫酸溶液10%，其余为铅粉。
所述的正极铅膏制备包括以下步骤：
（1）将三氧化二锑与4BS种子进行机械预混3min，混合均匀；
（2）将步骤（1）混合后的辅料与短纤维一起放入铅粉中，干搅拌5min；
（3）快速加入纯水，湿搅拌5min；
（4）将硫酸溶液缓慢加入到步骤（3）混合物中，加酸时间控制在14min，过程中温度不超过65℃，加酸完毕后，搅拌15min。
(5)合膏完毕后，在铅钙合金板栅上进行涂填，然后进入固化干燥，极板待用。
2、负极铅膏
所述的负极铅膏由以下组成：炭黑0.3%，短纤维0.09%，木素0.25%，硫酸钡1.0%，纯水11%，1.38g/cm3硫酸溶液9%，其余为铅粉。
所述的炭黑为复合添加剂，分为低比表面积110m2/g和高比表面积800 m2/g混合，其质量比为50%:50%；木素为萘磺酸盐和木素磺酸盐复合，其质量比为55%:45%。
所述的具有高充电接受能力的负极铅膏制备包括以下步骤：
（1）将炭黑、木素以及硫酸钡进行机械预混9min，混合均匀；
（2）将步骤（1）混合后的辅料与短纤维一起加入铅粉中，干搅拌7min；
（3）快速加入纯水至步骤（2）的混合物中，湿搅拌7min；
（4）将硫酸溶液缓慢加入到步骤（3）混合物中，加酸时间控制在17min，过程中温度不超过65℃，加酸完毕后，搅拌15min。
（5）合膏完毕后，在铅钙合金板栅上进行涂填，然后进入固化干燥，极板待用。
3、隔板
隔板采用低电阻复合隔板，基质采用橡胶和PE复合，电阻率为0.23mΩ.dm2
4、电池组装
将正极板、负极板和隔板通过包封机叠成极群组，然后将极群组进行铸焊，铸焊后将极群组放入电池槽内，通过对焊、热封、气密检测等组装成合格的半成品电池。
5、电池化成
组装合格的半成品电池通过一次加酸，加酸采用分析纯硫酸，其密度为1.3g/ml，加完酸后半小时内通电化成，化成完毕后将酸液倒掉。
6、二次加酸
将酸液倒掉的电池迅速二次加酸，酸液采用1.29g/cm3分析纯硫酸，另外再添加质量分数0.3%的硫酸镁和0.6%的硫酸钾。
本发明的电池性能数据：通过本发明制备出的电池，充电接受能力（GB/T 5008-2013）提升15%，90%SOC动态充电接受能力（BS EN 50342.6-2015）提升40%，微混合MHT寿命（BS EN 50342.6-2015）提升80%，部分荷电状态下深循环寿命17.5%DOD寿命（BS EN50342.6-2015）提升45%。
Claims (10)
1.一种具有优良深循环寿命的免维护铅酸蓄电池的生产方法，其特征在于包括以下工序：
A、正极铅膏制备
正极铅膏由以下重量组分组成：短纤维0.05%~0.12%，三氧化二锑0.05%~0.3%，4BS种子0.4%~1.5%，纯水8%~14%，1.38g/cm3硫酸溶液8%~12%，其余为铅粉；
所述正极铅膏制备包括以下步骤：
将三氧化二锑与4BS种子进行机械预混2~5min，混合均匀；
将步骤1）混合后的辅料与短纤维一起放入铅粉中，干搅拌5~10min；
快速加入纯水，湿搅拌5~10min；
将硫酸溶液缓慢加入到步骤3）混合物中，加酸时间控制在10~20min，过程中温度不超过65℃，加酸完毕后，搅拌10~20min；
合膏完毕后，进行极板涂填，然后进入固化干燥，极板待用；
B、负极铅膏制备
负极铅膏由以下重量组分组成：炭黑0.2%~0.4%，短纤维0.05%~0.1%，木素0.1%~0.3%，硫酸钡0.5%~1.0%，纯水8%~12%，1.38g/cm3硫酸溶液7%~12%，其余为铅粉；
所述负极铅膏制备包括以下步骤：
（1）将炭黑、木素以及硫酸钡进行机械预混5~10min，混合均匀；
（2）将步骤（1）混合后的辅料与短纤维一起加入铅粉中，干搅拌3~10min；
（3）快速加入纯水至步骤（2）的混合物中，湿搅拌5~10min；
（4）将硫酸溶液缓慢加入到步骤（3）混合物中，加酸时间控制在10~20min，过程中温度不超过65℃，加酸完毕后，搅拌10~20min；
（5）合膏完毕后，进行极板涂填，然后进入固化干燥，极板待用。
2.根据权利要求1所述具有优良深循环寿命的免维护铅酸蓄电池的生产方法，其特征在于还包括以下工序：
C、隔板
隔板采用低电阻复合隔板，基质采用橡胶和PE复合，电阻率为0.2~0.3mΩ.dm2。
3.根据权利要求1或2所述具有优良深循环寿命的免维护铅酸蓄电池的生产方法，其特征在于还包括以下工序：
D、电池组装
将正极板、负极板和隔板通过包封机叠成极群组，然后将极群组进行铸焊，铸焊后将极群组放入电池槽内，通过对焊、热封、气密检测而组装成合格的半成品电池。
4.根据权利要求1或2所述具有优良深循环寿命的免维护铅酸蓄电池的生产方法，其特征在于还包括以下工序：
E、电池化成
组装合格的半成品电池通过一次加酸，加酸采用分析纯硫酸，其密度为1.2-1.4g/ml，加完酸后半小时内通电化成，化成完毕后将酸液倒掉。
5.根据权利要求1或2所述具有优良深循环寿命的免维护铅酸蓄电池的生产方法，其特征在于还包括以下工序：
F、二次加酸
将酸液倒掉后的电池二次加酸，加酸采用1.29-1.33g/cm3分析纯硫酸，另外再添加质量分数0.3-1.3%的金属硫酸盐添加剂。
6.根据权利要求1所述的具有优良深循环寿命的免维护铅酸蓄电池的生产方法，其特征在于：所述的炭黑为低比表面积60-120m2/g的炭黑和高比表面积600-1500 m2/g的炭黑的混合。
7.根据权利要求1所述的具有优良深循环寿命的免维护铅酸蓄电池的生产方法，其特征在于：所述低比表面积60-120m2/g的炭黑与高比表面积600-500 m2/g的炭黑的重量比为40%-80%：20%-60%。
8.根据权利要求1所述具有优良深循环寿命的免维护铅酸蓄电池的生产方法，其特征在于：所述的木素为萘磺酸盐和木素磺酸盐的复合，其中萘磺酸盐和木素磺酸盐的重量比为30%-60%：40%-70%。
9.根据权利要求5所述具有优良深循环寿命的免维护铅酸蓄电池的生产方法，其特征在于：所述金属硫酸盐添加剂为硫酸钾、硫酸锌、硫酸铝以及硫酸镁中的两种或多种。
10.一种用权利要求1-9所述的具有优良深循环寿命的免维护铅酸蓄电池的生产方法生产的免维护铅酸蓄电池。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112349976A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-02-09 | 双登集团股份有限公司 | 一种提高起停电池低温启动性能的方法及工艺 |
| CN112436144A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-03-02 | 风帆有限责任公司 | 一种铅酸蓄电池正极铅膏及正极板的制备方法 |
| CN112490437A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-03-12 | 浙江天能汽车电池有限公司 | 一种起停蓄电池正极板铅膏配方、正极板及其制备方法 |
| CN113422047A (zh) * | 2021-05-20 | 2021-09-21 | 风帆有限责任公司 | 一种可在低荷电状态下正常起动的铅蓄电池 |
| CN116053462A (zh) * | 2022-07-07 | 2023-05-02 | 骆驼集团蓄电池研究院有限公司 | 适用于纯电动新能源汽车的辅助电池铅膏配方及制造方法 |
Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1064969A (zh) * | 1991-03-09 | 1992-09-30 | 格雷斯公司 | 铅/硫酸蓄电池 |
| CN102938465A (zh) * | 2012-11-11 | 2013-02-20 | 骆驼集团华南蓄电池有限公司 | 铅酸蓄电池板栅铅合金 |
| CN103456930A (zh) * | 2013-09-26 | 2013-12-18 | 湖北骆驼蓄电池研究院有限公司 | 一种高性能agm电池用负极铅膏及其制备方法 |
| CN105140466A (zh) * | 2015-07-17 | 2015-12-09 | 浙江南都电源动力股份有限公司 | 一种铅炭电池负极板 |
| CN105140573A (zh) * | 2015-09-28 | 2015-12-09 | 骆驼集团蓄电池研究院有限公司 | 一种免维护铅酸蓄电池及其制备方法 |
| CN106340681A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-01-18 | 骆驼集团襄阳蓄电池有限公司 | 一种铅酸蓄电池不倒酸内化成工艺 |
| CN107170966A (zh) * | 2017-05-04 | 2017-09-15 | 超威电源有限公司 | 一种动力型铅酸蓄电池磁力和膏工艺 |
| CN107359312A (zh) * | 2017-06-16 | 2017-11-17 | 超威电源有限公司 | 一种铅膏的制备方法及其碳材料分散效果的检测方法 |
| CN107565176A (zh) * | 2017-08-25 | 2018-01-09 | 骆驼集团蓄电池研究院有限公司 | 一种免维护富液动力铅酸蓄电池及其制造方法 |
| CN107819124A (zh) * | 2017-11-01 | 2018-03-20 | 骆驼集团襄阳蓄电池有限公司 | 超低水损耗耐高温富液式铅酸蓄电池及其制备方法 |
| CN108122683A (zh) * | 2016-11-26 | 2018-06-05 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种内混内并混合型铅碳电池及负极的制备 |
| CN108550799A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-09-18 | 四会市恒星智能科技有限公司 | 用于低损耗铅酸电池的负极材料及其制备方法 |
| CN109037597A (zh) * | 2018-07-26 | 2018-12-18 | 骆驼集团襄阳蓄电池有限公司 | 高充电接受能力的efb起停电池正负极及其制备方法 |
| CN109148846A (zh) * | 2018-08-07 | 2019-01-04 | 超威电源有限公司 | 一种管式电池正极铅膏及其制备方法 |
-
2019
- 2019-02-01 CN CN201910104561.9A patent/CN111525195B/zh active Active
Patent Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1064969A (zh) * | 1991-03-09 | 1992-09-30 | 格雷斯公司 | 铅/硫酸蓄电池 |
| CN102938465A (zh) * | 2012-11-11 | 2013-02-20 | 骆驼集团华南蓄电池有限公司 | 铅酸蓄电池板栅铅合金 |
| CN103456930A (zh) * | 2013-09-26 | 2013-12-18 | 湖北骆驼蓄电池研究院有限公司 | 一种高性能agm电池用负极铅膏及其制备方法 |
| CN105140466A (zh) * | 2015-07-17 | 2015-12-09 | 浙江南都电源动力股份有限公司 | 一种铅炭电池负极板 |
| CN105140573A (zh) * | 2015-09-28 | 2015-12-09 | 骆驼集团蓄电池研究院有限公司 | 一种免维护铅酸蓄电池及其制备方法 |
| CN106340681A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-01-18 | 骆驼集团襄阳蓄电池有限公司 | 一种铅酸蓄电池不倒酸内化成工艺 |
| CN108122683A (zh) * | 2016-11-26 | 2018-06-05 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种内混内并混合型铅碳电池及负极的制备 |
| CN107170966A (zh) * | 2017-05-04 | 2017-09-15 | 超威电源有限公司 | 一种动力型铅酸蓄电池磁力和膏工艺 |
| CN107359312A (zh) * | 2017-06-16 | 2017-11-17 | 超威电源有限公司 | 一种铅膏的制备方法及其碳材料分散效果的检测方法 |
| CN107565176A (zh) * | 2017-08-25 | 2018-01-09 | 骆驼集团蓄电池研究院有限公司 | 一种免维护富液动力铅酸蓄电池及其制造方法 |
| CN107819124A (zh) * | 2017-11-01 | 2018-03-20 | 骆驼集团襄阳蓄电池有限公司 | 超低水损耗耐高温富液式铅酸蓄电池及其制备方法 |
| CN108550799A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-09-18 | 四会市恒星智能科技有限公司 | 用于低损耗铅酸电池的负极材料及其制备方法 |
| CN109037597A (zh) * | 2018-07-26 | 2018-12-18 | 骆驼集团襄阳蓄电池有限公司 | 高充电接受能力的efb起停电池正负极及其制备方法 |
| CN109148846A (zh) * | 2018-08-07 | 2019-01-04 | 超威电源有限公司 | 一种管式电池正极铅膏及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 陈志雪等: "《"4BS种子"在富液免维护蓄电池中的应用研究》", 《蓄电池》 * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112349976A (zh) * | 2020-09-29 | 2021-02-09 | 双登集团股份有限公司 | 一种提高起停电池低温启动性能的方法及工艺 |
| CN112436144A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-03-02 | 风帆有限责任公司 | 一种铅酸蓄电池正极铅膏及正极板的制备方法 |
| CN112490437A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-03-12 | 浙江天能汽车电池有限公司 | 一种起停蓄电池正极板铅膏配方、正极板及其制备方法 |
| CN112490437B (zh) * | 2020-11-06 | 2021-12-21 | 浙江天能汽车电池有限公司 | 一种起停蓄电池正极板铅膏配方、正极板及其制备方法 |
| CN113422047A (zh) * | 2021-05-20 | 2021-09-21 | 风帆有限责任公司 | 一种可在低荷电状态下正常起动的铅蓄电池 |
| CN113422047B (zh) * | 2021-05-20 | 2022-10-28 | 风帆有限责任公司 | 一种可在低荷电状态下正常起动的铅蓄电池 |
| CN116053462A (zh) * | 2022-07-07 | 2023-05-02 | 骆驼集团蓄电池研究院有限公司 | 适用于纯电动新能源汽车的辅助电池铅膏配方及制造方法 |
| CN116053462B (zh) * | 2022-07-07 | 2024-05-24 | 扬州阿波罗蓄电池有限公司 | 适用于纯电动新能源汽车的辅助电池铅膏配方及制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111525195B (zh) | 2022-04-26 |
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