CN112103569B - 提高agm阀控式密封蓄电池高温浮充寿命的方法 - Google Patents

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Abstract

一种提高AGM阀控式密封蓄电池高温浮充寿命的方法，包括极群配组、极群焊接、入槽封装、电解液灌注工序，在极群配组和极群焊接工序之间设置极群组预处理工序，所述极群组预处理工序将SiO2含量为0.25％‑0.35％的溶液均匀喷涂在隔板的一个表面上，喷涂后隔板质量增加0.5‑1.0％。采用本发明方法，可以保证电池循环过程中电解液的用量，做到电池内无流动液体和内阻无增加的要求，让电池反应产生的部分氢和氧在隔板上重新化合成水，减少了蓄电池高温循环过程中的气体排放量，使蓄电池的高温加速浮充寿命提高了二～四次。

Description

提高AGM阀控式密封蓄电池高温浮充寿命的方法
技术领域
本发明涉及一种蓄电池制作方法，尤其是一种提高AGM阀控式密封蓄电池高温浮充寿命的方法，属蓄电池技术领域。
背景技术
随着铅酸蓄电池的更新换代和环境保护意识的增强，阀控式密封铅酸蓄电池被广泛应用在移动通讯和电力后备电源领域。由于电池采用贫液全密封结构设计，在使用过程中有效避免了酸液渗漏和酸雾逸出的现象，大大降低了蓄电池对环境的污染和设备腐蚀，因此被广泛应用、备受欢迎。但是，伴随我国城镇化的迅猛发展，及经济实力的增强，空间资源日趋紧张，电力保证能力日趋完善，在中心区域使用的蓄电池的放电几率和深度呈减少趋势，电池组在使用过程中主要以浮充状态为主，由于使用条件的变化，为了快速检测电池的使用寿命，在通讯和电力行业的行业标准中采用高温浮充法进行检测，随着蓄电池组使用状态变化，近几年对其寿命指标进行了修订，提高了对高温浮充循环次数的要求，这就大大提高了达标难度。为了满足标准要求，有必要按照标准的检测方法对AGM阀控式密封铅酸蓄电池的高温浮充寿命的失效模式进行深入研究，并找到提高其寿命的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可将AGM阀控式密封蓄电池高温浮充寿命提高二～四次的提高AGM阀控式密封蓄电池高温浮充寿命的方法。
本发明所述问题是以下述技术方案实现的：
一种提高AGM阀控式密封蓄电池高温浮充寿命的方法，包括极群配组、极群焊接、入槽封装、电解液灌注工序，在极群配组和极群焊接工序之间设置极群组预处理工序，所述极群组预处理工序将SiO2含量为0.25％-0.35％的溶液均匀喷涂在隔板的一个表面上，喷涂后隔板质量增加0.5-1.0％。
上述提高AGM阀控式密封蓄电池高温浮充寿命的方法，喷涂后的隔板采用两片隔板叠放，喷涂表面对应极板。
上述提高AGM阀控式密封蓄电池高温浮充寿命的方法，所述极群配组工序选用隔板的吸液量为8.6-8.8g/g、最大孔径为16.5-17.5μm、比表面积不小于1.6m2/g。
上述提高AGM阀控式密封蓄电池高温浮充寿命的方法，采用喷枪喷涂SiO2溶液，喷枪枪嘴孔径1-1.5毫米。
上述提高AGM阀控式密封蓄电池高温浮充寿命的方法，所述电解液灌注工序所用电解液中硫酸含量为：5.14g/Ah-5.18g/Ah，水含量为8.26g/Ah-8.81g/Ah。
本发明根据理论和实践经验分析在试验条件下电池的失效模式，确定导致AGM阀控式密封铅酸蓄电池早期寿命结束的原因，进而针对原因做出了相应的改进：按照要求选择隔板、配制电解液；通过对极群组进行SiO2喷涂预处理的方法，在有效减少隔板中的空隙量、抑制负极的氧化的同时,还可使电解液在隔板中分布更均匀。采用本发明方法，可以保证电池循环过程中电解液的用量，做到电池内无流动液体和内阻无增加的要求，让电池反应产生的部分氢和氧在隔板上重新化合成水，减少了蓄电池高温循环过程中的气体排放量，使蓄电池的高温加速浮充寿命提高了二～四次。
具体实施方式
本发明首先根据理论和实践经验分析在试验条件下电池的失效模式，并根据分析结果制定试验方案，根据试验结果得出导致AGM阀控式密封铅酸蓄电池高温浮充寿命的失效的原因为：1.电池中电解液的含水量不足，降低了电解液的活度，导致电池内阻变大致使蓄电池放电时的电量损失过大，导致电池容量不足；2.负极活性物质过度氧化，由于水份的流失和极群压力的降低，使电池内气道数量增多，提高了负极的氧复合效率，在负极活性物质的表层生成PbSO4和PbO，造成负极活性物质和水分的减少而使电池容量不足。针对原因1本发明通过调整电解液的浓度和提高电池内的含水量来解决由于水的不足引起的电解液量不足而导致的内阻升高的问题，电解液中硫酸含量为5.14g/Ah-5.18g/Ah，水含量为8.26g/Ah-8.81g/Ah。；为了保证电池内不会由于电解液的增加而产生流动电解液，选择了孔隙率高和吸液大的隔板，经验证，吸液量为8.6-8.8g/g、最大孔径为16.5-17.5μm、比表面积不小于1.6m2/g的隔板可满足要求。针对原因2，本发明通过对极群组进行预处理工序来减少隔板中的空隙量，从而减少隔板中气道的数量，达到抑制负极的氧化目的。所述预处理工序，安排在在极群配组和极群焊接工序之间，预处理过程采用喷枪，在隔板的一个表面均匀喷涂SiO2胶体溶液，喷枪枪嘴孔径1-1.5毫米，SiO2胶体溶液中SiO2含量为0.25％-0.35％，喷涂至隔板质量增加0.5-1.0％，使隔板空隙缩小5％-10％。喷涂后的隔板采用两片隔板叠放，喷涂表面对应极板，进行组装焊接。本发明采用喷涂SiO2的方法使隔板空隙缩小，其原理如下：SiO2是酸性氧化物，化学性质很稳定，不溶于水，也不和水和硫酸电解液发生化学反应，将其分散在水中可形成胶体溶液。通常在蓄电池用电解液中添加少量SiO2胶体溶液可抑制电解液的分层，提高蓄电池的循环寿命。因此在隔板上喷涂少量SiO2胶体溶液不仅可减少隔板中的气体通道，还可使电解液分布更均匀，起到一举两得的作用效果。试验表明，通过上述方法，可使AGM阀控式密封蓄电池的高温加速浮充寿命提高了二～四次。
以下提供几个本发明的具体实施例：
实例1：选用吸液量为8.6g/g、最大孔径为17.0μm、比表面积为1.6m2/g的隔板进行配组；对极群组进行预处理：将SiO2含量为0.25％的溶液均匀喷涂在隔板的一个表面上，喷涂后隔板质量增加1.0％，按照常规工艺进行组装焊接；在蓄电池池灌酸工序加入硫酸含量为5.14g/Ah和含水量为8.54g/Ah的电解液后，按照常规生产工艺进行化成充电。
实例2：选用吸液量为8.8g/g、最大孔径为16.5μm、比表面积为1.8m2/g的隔板进行配组；对极群组进行预处理：将SiO2含量为0.35％的溶液均匀喷涂在隔板的一个表面上，喷涂后隔板质量增加0.5％，按照常规工艺进行组装焊接；在蓄电池池灌酸工序加入硫酸含量为5.18g/Ah和含水量为8.26g/Ah的电解液后，按照常规生产工艺进行化成充电。
实例3：选用吸液量为8.7g/g、最大孔径为17.5μm、比表面积为2.0m2/g的隔板进行配组；对极群组进行预处理：将SiO2含量为0.30％的溶液均匀喷涂在隔板的一个表面上，喷涂后隔板质量增加0.8％，按照常规工艺进行组装焊接；在蓄电池池灌酸工序加入硫酸含量为5.16g/Ah和含水量为8.81g/Ah的电解液后，按照常规生产工艺进行化成充电。
下表是按照上述实施例生产的2V阀控式密封铅酸蓄电池及按照现有技术生产2V2V阀控式密封铅酸蓄电池(对比例)高温加速浮充循环寿命对比数据(以2V 500Ah电池为例)
Figure BDA0002643245100000041
Figure BDA0002643245100000051
由表中数据可以看出，采用本发明方法制作的2V阀控式密封铅酸蓄电池与现行工艺生产的同规格蓄电池相比蓄电池的高温加速循环寿命提高了二～四次。

Claims (4)

1.一种提高AGM阀控式密封蓄电池高温浮充寿命的方法，包括极群配组、极群焊接、入槽封装、电解液灌注工序，其特征在于：在极群配组和极群焊接工序之间设置极群组预处理工序，所述极群组预处理工序将SiO2含量为0.25%-0.35%的溶液均匀喷涂在隔板的一个表面上，喷涂后隔板质量增加0.5-1.0%；
喷涂后的隔板采用两片隔板叠放，喷涂表面对应极板。
2.根据权利要求1所述的提高AGM阀控式密封蓄电池高温浮充寿命的方法，其特征在于：所述极群配组工序选用隔板的吸液量为8.6-8.8g/g、最大孔径为16.5-17.5μm、比表面积不小于1.6m2/g。
3.根据权利要求2所述的提高AGM阀控式密封蓄电池高温浮充寿命的方法，其特征在于：采用喷枪喷涂SiO2溶液，喷枪枪嘴孔径1-1.5毫米。
4.根据权利要求3所述的提高AGM阀控式密封蓄电池高温浮充寿命的方法，其特征在于：所述电解液灌注工序所用电解液中硫酸含量为：5.14g/Ah -5.18g/Ah，水含量为8.26g/Ah -8.81g/Ah。
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