电动车用高能量全密闭铅酸蓄电池 技术领域:电动车已成为二十一世纪世界各国争相研制生产的热点。电动车商品化的最主要问题是提供优质的能源—电池。本发明为新材料领域。
背景技术:目前国际上可应用在电池车上的电池有燃料电池、锂离子电池、镍—氢化物电池、镍—镉电池和高能量全密闭铅酸蓄电池。燃料电池虽然有其独特的性能,但是由于其许多技术难题还没有解决,产业化还需要相当长时间,即使可以产业化提供电动车燃料电池也会严重地受到价格、体积等等地影响,仅仅在部分电动车如:电动汽车上应用、对于电动摩托车、电动助力车的应用还是存在着差距,尤其是性能价格比方面。锂离子电池的价格昂贵、资源短缺,民用化的电动车应用锂离子电池是相当困难的。镍—镉电池由于其严重的污染,已被世界许多国家严格限制。镍—氢化物电池是电动车很好的配套电池,但由于其价格高电池生产原材料昂贵,该电池的普及尤其在第三世界还有着相当的困难。铅酸蓄电池以其价格低廉、性能稳定,将成为电动车尤其是发展中国家所盛兴地电动摩托车、电动助力车的首选电源。然而,普通铅酸蓄电池由于其比能量低、高倍率放电性能差,而严重地阻碍了铅酸蓄电池在电动车上的应用。为此提高铅酸蓄电池的性能,使之比能量提高,以及优良的性能价格比,将为电动车提供性能好、价格低的电源。
发明内容:本发明的目的就是提供一种电动车用高能量全密闭铅酸蓄电池。本发明的目的是这样实现的:电池地正极极板采用板栅合金材料与活性物质的共格陈化处理,使板栅合金材料表面的氧化物与活性物负氧化物共格。
正极板栅合金材料的组成为:
Pb+Ax+Bg+Cy+Du+Eq+Fw+Gt
其中A=Bi x=0.01~0.5%;
B=Sb g=0.1~0.8%;
C=Cu y=0.01~0.05%;
D=Al u=0.01~0.05%;
E=Sn q=0.1~0.8%;
F=As w=0.05~0.2%;
G=Ag t=0.01~0.05%。
合金材料的最大合金元素含量<2.5%。用该组分合金材料铸成电池的正极板栅,对板栅作表面冲击处理,后作72小时的时效处理,正极活性物质组合物选用:氧化度为75-80%的铅粉100Kg加入硫酸溶液3.7L,加入1200目的异性石墨200g,加PTFE乳液300g,加入1200目的ZrO2100g。将该活性物质组合物涂于正极板栅后进行96小时的固化处理,使固化过程生成的氧化物共格。负极板进行超低温放电的处理,负极板栅合金材料的组份为:Pb+0.08%Ca+0.06%Bi+0.02%Cu+0.6%Sn+0.02%Al+0.02%硒。负极活性物质组合物采用:75-76%氧化度的铅粉100Kg,加入3.4L硫酸溶液,加入0.2%硫酸钡,加入0.18%的腐植酸,加入0.2%α·β萘酸,加入0.03%扩散剂No+0.2%拉氏欧文W。将该组份的活性物质组合物涂于负极板栅,通过96小时的固化处理。该电池的电解液比重为1.29g/cm3的硫酸溶液,加入1%体积百分比的磷酸,加入0.001%的二羟基磷酸钠。电池的隔板采用含硼的玻璃纤维隔膜,外壳采用ABS塑料。
按照上述配方制成的正、负极板,通过固化、化成、装配成电动车用高能量全密闭铅酸蓄电池。
具体实施方式:
实施例1:
生产12V12AH电动助力车用高能量全密闭铅酸蓄电池:
1)用铅合金铸板炉将300kg含量为99.996%的纯铅熔化,温度升至520℃,加入450g分析纯金属铋、加入2.4kg分析纯金属锑、加入60g分析纯金属铜、加入60g分析纯金属铝、加入30g分析纯金属银、加入450g砷和1.8kg的分析纯金属锡,搅拌均匀后,铸成12V12AH的正极板栅。
2)在合膏机中加入200kg铅粉,铅粉氧化度为76%,加入比重为1.20g/cm3的硫酸溶液7.4L,加入400g1200目的异性石墨、600gPTFE乳液、加入200g1200g的ZrO2粉末,在合膏机中搅拌30分钟,用纯水将铅膏视比重调至为4.3g/cm3。
3)将正极铅膏涂于正极板栅上,制成正极极板。
4)用铅合金铸板炉将300kg含量为99.996%的纯铅熔化,温度升至520℃,加入240g金属钙、加入180g分析纯金属铋、加入60g分析纯金属铜、加入60g分析纯金属铝、加入1.8kg的分析纯金属锡,搅拌均匀后,铸成12V12AH的负极板栅。
5)在合膏机中加入200kg铅粉,铅粉氧化度为75%,加入比重为1.20g/cm3的硫酸溶液6.8L,加入400g硫酸钡、360g腐植酸、加入400gα、β萘酸、加入60g扩散剂N、加入40g拉氏欧文W,在合膏机中搅拌30分钟,用纯水将铅膏视比重调至为4.2g/cm3。
6)将负极铅膏涂于负极板栅上,制成负极极板。
7)将正负极板放入固化室进行96h固化。
8)将固化后的正负极板进行20h的化成处理,化成后将正负极板修整,组装成12V12AH电池。
9)组装后的电池加入比重为1.29g/cm3的电解液,电解液中加入1%的磷酸、加入0.001%的二羟基磷酸钠。
10)将注液后的电池进行检测,其主要测试结果如下:
12V12AH电动助力车用高能量全密闭铅酸蓄电池检测对比表 性能指标 国家标准 实测结果 5A放电时间 120分钟 160分钟 1CA放电时间 27分钟 60分钟 3CA放电时间 4分钟 8分钟40秒 循环寿命 ≥350次 600次