一種高溫閥控式密封鉛酸蓄電池的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種高溫閥控式密封鉛酸蓄電池，包括電池槽、正極板、負極板、隔板、電解質，所述極板包括板柵和涂涂在板柵格子體中的活性物質層，正極板活性物質包括鉛粉、硫酸、水、短纖維、石墨、Bi2O3、Sb2O3、SnSO4、聚苯胺和4Pb·PbSO4。本發明的鉛酸蓄電池高溫性能好，在沒有空調設施的使用場合，也能保證蓄電池的正常使用，尤其適合于在高溫環境下使用。
【專利說明】一種高溫閥控式密封鉛酸蓄電池
[0001]
【技術領域】
[0002]本發明涉及鉛酸蓄電池【技術領域】，具體涉及一種適合于高溫環境中使用的閥控式密封鉛酸蓄電池。
【背景技術】
[0003]隨著通信、儲能領域不斷發展，閥控式密封鉛酸蓄電池越來越多地使用到高溫環境中。比如城市樓頂的通信基站，我國南方的農村電信直放站、室外風能太陽能儲能應用等高溫條件下。現有技術生產的閥控式密封鉛酸蓄電池應用在上述高溫環境，壽命會縮短50%以上。影響電池高溫性能的因素有很多，主要因素有:電池板柵合金、正極活性物質配方、負極活性物質配方、電池殼體材料、電池裝配方式等。現有閥控式密封蓄電池采用傳統的工藝和結構，所述上述因素不夠科學合理，一般工作在有空調恒溫的環境中，造成大量的能源消耗，工作溫度不超過28°C，否則壽命大大縮短，不能滿足高溫環境下使用要求。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種在沒有空調設施的場合，也能保證正常使用壽命的高溫閥控式密封鉛酸蓄電池。
[0005]本發明的高溫閥控式密封鉛酸蓄電池，包括電池槽、正極板、負極板、隔板、電解質，所述極板包括板柵和填涂在板柵格子體中的活性物質層，正極板活性物質包括鉛粉、硫酸、水、短纖維、石墨、Bi203、Sb2O3> SnSO4、聚苯胺和4Pb.PbS04。
[0006]作為改進，上述正極活性物質中石墨、Bi203、Sb203、SnSO4、聚苯胺、4Pb.PbSO4相對于鉛粉質量的重量百分比為:石墨0.2%~0.5%、Bi2O3 0.04%~0.08%、Sb2O3 0.05%~0.1%、SnSO4 0.04% ~0.08%、聚苯胺 0.2% ~0.6%、4Pb.PbSO4 0.2% ~0.6%。
[0007]作為改進，上述負極板活性物質包括鉛粉、硫酸、水、短纖維、木素、腐植酸、乙炔黑、引杜林和茴香醛。
[0008]作為進一步的改進，上述負極活性物質配方中引杜林、茴香醛相對于鉛粉質量的重量百分比為:引杜林0.1%~0.5%、茴香醛0.1%~0.6%O
[0009]作為改進，上述正極板板柵合金由質量百分含量為1.2~2.0%的錫、0.04~
0.08%的鈣、余量為鉛組成。
[0010]作為改進，上述電解質中含有SiO2，其相對于電解質的重量百分比為0.5%~5%。
[0011]作為改進，上述電池槽材料為聚苯醚。
[0012]本發明的鉛酸蓄電池有如下優點:
1、正極活性物質配方中添加了 Sb2O3可以避免鉛鈣合金無銻效應產生的電池容量早衰現象；石墨、Bi2O3的添加有利于在活性物質中形成導電網絡，提高內化成效率與活性物質利用率；硫酸亞錫SnSO4的添加可以避免電池內部的硫酸鉛晶枝的廣生，提聞電池的使用壽命，聚苯胺的添加使正活性物質的儲存電荷能力提高，對氧和水穩定性變好，電化學性能良好；
2、負極活性物質配方中含有引杜林、茴香醛，可降低電池自放電、延緩負極硫化、延長負極壽命；
3、正極板板柵合金為高錫低鈣鉛合金，減少了電池在高溫條件下的失水，提高了板柵的耐腐蝕性能；
4、電解液中含有SiO2使電解質呈凝膠狀態，不流動，無電液分層現象；極群周圍均可填充凝膠電解質，使蓄電池的載液量、熱容量增大；電解質中的水份被凝膠顆粒包裹在其中，水份的散失少，蓄電池在高溫及過充電的情況下，也不易干涸，不易出現熱失控現象。
[0013]由于上述因素的影響，本發明的閥控式密封鉛酸蓄電池，其高溫浮充壽命超出普通鉛酸蓄電池I倍以上。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]附圖1為本發明鉛酸蓄電池結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖及實施例對本發明作進一步說明(以下均為重量百分含量):
實施例一:以常用規格2V500Ah電池為例:
1、極板制作:
采用高錫低鈣鉛合金(錫的含量為2.0%，鈣含量為0.08%，余量為鉛)澆鑄正板柵7 ；正極活性物質中除鉛粉外還添加相對于鉛粉質量0.8%的聚脂纖維、8.0%的硫酸(1.4g/ml)、13% 的去離子水、0.5% 的石墨、0.08% 的 Bi203、0.1% 的 Sb203、0.08% 的 SnS04、0.6%的聚苯胺、0.6%的4Pb.PbSO40上述配方量的鉛粉、聚脂纖維、石墨、Bi2O3、Sb2O3' SnSO4'聚苯胺、4Pb.PbSO4先進行干混合，再加入配方量的去離子水進行濕混合，濕混合均勻后再緩慢加入配方量的硫酸溶液，經充分攪拌形成正極鉛膏6，填涂在正極板柵7上，經過固化干燥處理后形成正極板；
采用普通鉛鈣合金澆鑄負板柵5 ；
負極活性物質中除鉛粉外還添加相對于鉛粉質量0.8%的聚脂纖維、9%的硫酸(1.4g/ml) ,13%的去離子水、0.25%的木素、0.25%的腐植酸、0.5%的乙炔黑、0.5%的引杜林、0.6%的茴香醛。上述配方量的鉛粉、聚脂纖維、木素、腐植酸、乙炔黑、引杜林、茴香醛先進行干混合，再加入配方量的去離子水進行濕混合，濕混合均勻后再緩慢加入配方量的硫酸溶液，經充分攪拌形成負極鉛膏4，填涂在負極板柵5上，經過固化干燥處理后形成負極板。
[0016]2、極群裝配:正極板10片，負極板11片，隔板22片，正負極板分別用隔板3包裹后按照負、正交替的方式疊片形成極板群，極板群的正極板極耳與正極極柱極柱焊接成為一體，形成正極匯流排，極板群的負極板極耳與負極極柱極柱焊接成為一體，形成負極匯流排，這樣就組成了一個2V500Ah的電池極群。
[0017]3、極群入殼:電池槽2、蓋I選用耐高溫的聚苯醚材料，將上述極群裝入電池槽，采用膠封或熱封方式將電池槽2與電池蓋I密封。
[0018]4、注入電解質:配制硫酸電解質時添加氣相二氧化硅粉(SiO2),采用高速攪拌方式混合，SiO2相對于電解質的重量百分比為5%。電解質配制后抽真空定量灌注到電池中，轉入內化成充電。
[0019]實施例二:按實施例一的方法制備2V500Ah電池，所不同的是:
正板柵錫的含量為1.2%，鈣含量為0.04% ；
正極活性物質中除鉛粉外還添加相對于鉛粉質量1.0%的聚脂纖維、10%的硫酸(1.4g/ml)、11% 的去離子水、0.2% 的石墨、0.04% 的 Bi203、0.05% 的 Sb2O3>0.04% 的 SnS04、0.2% 的聚苯胺、0.2% 的 4Pb.PbSO4 ；
負極活性物質中中除鉛粉外還添加相對于鉛粉質量1.0%的聚脂纖維、11%的硫酸(1.4g/ml)、11%的去離子水、0.4%的木素、0.4%的腐植酸、0.2%的乙炔黑、0.1%的引杜林、0.1%的茴香醛；
SiO2相對于電解質的重量百分比為0.5%。
[0020]將上述實施例制備的電池進行高溫加速浮充壽命試驗，試驗程序為:將蓄電池放置于60±2°C的環境中，以2.25V/單體浮充電壓連續充電30天，將蓄電池取出，在25±2°C的環境中進行3小時率放電檢測，為一次循環，直至蓄電池容量低于3小時率額定容量的80%時，壽命試驗結束。
[0021]按實施例一所生產的樣品蓄電池抽樣按高溫加速浮充壽命試驗方法進行浮充循環，直至蓄電池3小時率放電容量低于額定容量的80%時，樣品電池的循環次數為12次，現有技術的蓄電池循環次數一般只有5次左右。
[0022]按實施例二所生產的樣品蓄電池抽樣按高溫加速浮充壽命試驗方法進行浮充循環，直至蓄電池3小時率放電容量低于額定容量的80%時，樣品電池的循環次數為10次，現有技術的蓄電池循環次數一般只有5次左右。
[0023]從上述試驗結果可以說明，采用本發明例制作的蓄電池，高溫浮充壽命明顯提高，能夠適應在高溫環境下的使用。
【權利要求】
1.一種高溫閥控式密封鉛酸蓄電池，包括電池槽、正極板、負極板、隔板、電解質，所述極板包括板柵和填涂在板柵格子體中的活性物質層，其特征在于正極板活性物質包括鉛粉、硫酸、水、短纖維、石墨、Bi2O3^ Sb203、SnSO4、聚苯胺和4Pb.PbS04。
2.根據權利要求1所述的高溫閥控式密封鉛酸蓄電池，其特征在于所述正極活性物質中石墨、Bi203> Sb203、SnSO4、聚苯胺、4Pb.PbSO4相對于鉛粉質量的重量百分比為:石墨0.2% ~0.5%、Bi2O3 0.04% ~0.08%、Sb2O3 0.05% ~0.1%、SnSO4 0.04% ~0.08%、聚苯胺0.2% ~0.6%、4Pb.PbSO4 0.2% ~0.6%。
3.根據權利要求1或2所述的高溫閥控式密封鉛酸蓄電池，其特征在于負極板活性物質包括鉛粉、硫酸、水、短纖維、木素、腐植酸、乙炔黑、引杜林和茴香醛。
4.根據權利要求3所述的高溫閥控式密封鉛酸蓄電池，其特征在于所述負極活性物質配方中引杜林、茴香醛相對于鉛粉質量的重量百分比為:引杜林0.1%~0.5%、茴香醛0.1% ~0.6%。
5.根據權利要求1、2或4所述的高溫閥控式密封鉛酸蓄電池，其特征在于正極板板柵合金由質量百分含量為1.2~2.0%的錫、0.04~0.08%的鈣、余量為鉛組成。
6.根據權利要求1、2或4所述的高溫閥控式密封鉛酸蓄電池，其特征在于電解質中含有SiO2，其相對于電解質的重量百分比為0.5%~5%。
7.根據權利要求1、2或4所述的高溫閥控式密封鉛酸蓄電池，其特征在于電池槽材料為聚苯醚。
【文檔編號】H01M4/68GK103594738SQ201310670800
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年12月12日 優先權日:2013年12月12日
【發明者】黎立華, 黎福根 申請人:湖南豐日電源電氣股份有限公司