專利名稱：深循環(huán)閥控鉛酸蓄電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種深循環(huán)閥控鉛酸蓄電池，屬于鉛酸蓄電池領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近十年來，閥控密封鉛酸蓄電池技術(shù)取得了較大的發(fā)展，在各行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，為國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展起到重要的支柱作用。目前，各國政府都大力發(fā)展太陽能和風(fēng)能發(fā)電，充分利用自然資源，實(shí)現(xiàn)低碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)，保持經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，我國在十二五規(guī)劃中提出節(jié)能減排，實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)的總體規(guī)劃，相關(guān)行業(yè)部門正進(jìn)行深入的研究。太陽能、風(fēng)能利用的關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)成熟，因此研究開發(fā)貯能用深循環(huán)閥控鉛酸蓄電池勢在必行?，F(xiàn)有的鉛酸電池技術(shù)主要用在備用電源、動(dòng)力電源、UPS電源中，作為貯能電池存在貯存容量小、耐過充過放能力差、使用壽命短的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于現(xiàn)在鉛酸蓄電池的不足之處，提供一種耐過放、過充性能好、循環(huán)壽命長的深循環(huán)閥控鉛酸蓄電池。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種深循環(huán)閥控鉛酸蓄電池，包括極群和電解液，極群由正、負(fù)電極和隔膜構(gòu)成，改進(jìn)之處是所述正電極中的正極活性材料加入1% 2%的超級導(dǎo)電碳黑和2% 3%的膠體石墨材料，所述電解液中加入了 O. 5% I. 5%硫酸鉀或硫酸鈉以及1% 2%的磷酸，以上百分比皆為重量百分比。所述極群裝配后的厚度壓縮為自由狀態(tài)的60% 70%。本發(fā)明在正極活性材料中加入了 I 2%的超級導(dǎo)電碳黑和2 3%的膠體石墨材料，提高了正極材料的活性，具有良好的活性物質(zhì)轉(zhuǎn)化效率及電化學(xué)穩(wěn)定性能，提高了電池的耐過放、過充和深循環(huán)性能。在電解液中加入O. 5%-1. 5% (重量)的硫酸鹽例如硫酸鉀或硫酸鈉，并加入1% 2%重量的磷酸，能有效防止鉛枝晶短路造成電池容量下降的現(xiàn)象。同時(shí)，極群裝配后厚度壓縮為自由狀態(tài)的60% 70%，使極板活性物質(zhì)與隔膜緊密結(jié)合，減少電池內(nèi)阻，延緩電池容量衰減速率。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例，進(jìn)一步說明本發(fā)明及其有益效果。例一、按重量百分比，在正極活性材料中加入1%的超級導(dǎo)電碳黑和2. 5%的膠體石墨材料，(選用KS-15專用膠體石墨材料)在電解液中加入1%的硫酸鉀和2%的磷酸，極群裝配壓縮比為62%，其余采用現(xiàn)行鉛酸蓄電池生產(chǎn)工藝技術(shù)，制作2V300AH樣品電池16只，化成采用內(nèi)化成三充兩放制式，電池下線后，靜置72小時(shí)，按容量放電壓差20mV、端電壓IOmV從16只樣品中，抽取12只配成A、B兩組(每組6只)，在25°C和40°C環(huán)境下進(jìn)行100%D0D循環(huán)壽命測試，其余4只(各2只)分別進(jìn)行耐過充、過放電能力測試。并與現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的電池進(jìn)行對比。檢測設(shè)備采用張家港金帆電源有限公司生產(chǎn)的48V100A型蓄電池循環(huán)檢測儀。I、耐過充電能力試驗(yàn)
對2只電池，分別以30A電流放電10h，以恒定電壓2. 35V充電限流90A對蓄電池進(jìn)行充電，連續(xù)充電168小時(shí)，再進(jìn)行30A電流和IOh放電，按上述方法，連續(xù)進(jìn)行30次循環(huán)，容量仍在初始容量的98%-99. 5%之間，現(xiàn)有技術(shù)的電池連續(xù)進(jìn)行30次過充電循環(huán)后，通常容量只有初始容量的80%左右，本發(fā)明提高了電池的耐過充電能力。
2、耐過放電能力試驗(yàn)
對2只電池，分別以30A電流放電至終壓為I. 5V/只，以恒定電壓2. 35V充電限流90A對蓄電池進(jìn)行充電，連續(xù)充電24小時(shí)，再進(jìn)行30A放電至I. 5V,按上述方法，連續(xù)進(jìn)行15次循環(huán)，容量仍為初始容量的92. 5%-94%之間，現(xiàn)有技術(shù)的電池連續(xù)進(jìn)行15次過放電循環(huán)后，容量只有初始容量的82%左右，本發(fā)明提高了電池的耐過放電能力。3、25 °C循環(huán)壽命試驗(yàn)
將配好的A組電池(6只)，進(jìn)行常溫循環(huán)壽命測試。循環(huán)制式為在環(huán)境溫度25°C下，將電池以30A放電至終壓10. 8V，恒壓14. IV、限流60A充電24h，靜置2h后，為一個(gè)循環(huán)，當(dāng)整組電池的放電容量低于額定容量的80%，壽命終止。(I)容量衰減速度
電池組A循環(huán)至第50次時(shí)容量為初始容量的100%，沒有衰減，循環(huán)至100次時(shí)為初始容量的95%，容量衰減了 5%?，F(xiàn)有技術(shù)的電池循環(huán)至50次時(shí)為初始容量的90%，容量衰減了 10%循環(huán)至100次時(shí)為初始容量的85%，容量衰減了 15%。由此可見，本發(fā)明的容量衰減速度明顯減小，循環(huán)性能有了明顯提聞。(2)循環(huán)壽命次數(shù)
按上述制訂的循環(huán)壽命制式進(jìn)行循環(huán)至整組電池的放電容量低于額定容量的80%時(shí)，采用本發(fā)明技術(shù)的樣品電池循環(huán)次數(shù)為295次左右，而現(xiàn)有技術(shù)的電池循環(huán)次數(shù)一般只有110次左右。4、40°C循環(huán)壽命試驗(yàn)
將配好的B組電池(6只)，進(jìn)行高溫循環(huán)壽命測試。循環(huán)制式為在環(huán)境溫度40°C下，將電池以30A放電至終壓10. 8V，恒壓14. IV、限流60A充電24h，靜置2h后，為一個(gè)循環(huán)，當(dāng)整組電池的放電容量低于額定容量的80%，壽命終止。(I)容量衰減速度
電池組B循環(huán)至第50次時(shí)容量為初始容量的102%，略有上升，循環(huán)至100次時(shí)為初始容量的98%，容量衰減了 2%?，F(xiàn)有技術(shù)的電池循環(huán)至50次時(shí)為初始容量的91%，容量衰減了 9%，循環(huán)至100次時(shí)為初始容量的82%，容量衰減了 18%。由此可見，本發(fā)明的容量衰減速度明顯減小，高溫下的循環(huán)性能有明顯提聞。(2)循環(huán)壽命次數(shù)
按上述制訂的循環(huán)壽命制式進(jìn)行循環(huán)至整組電池的放電容量低于額定容量的80%時(shí)，采用本發(fā)明技術(shù)的樣品電池循環(huán)次數(shù)為278次左右，而現(xiàn)有技術(shù)的電池循環(huán)次數(shù)一般只有102次左右。
從上述試驗(yàn)結(jié)果可以說明，采用本發(fā)明例一制作的電池的耐過充、耐過放電能力、常溫循環(huán)壽命、高溫循環(huán)壽命明顯提高，能夠適應(yīng)貯能用深循環(huán)場合使用。例二、在正極活性材料中加入I. 5%的超級導(dǎo)電碳黑和2%的膠體石墨材料，電解液中加入I. 2%的硫酸鈉和I. 3%的磷酸，極群裝配壓縮比為70%，其余采用現(xiàn)行鉛酸蓄電池生產(chǎn)工藝技術(shù)，制作樣品電池2V500AH電池18只，化成采用內(nèi)化成三充兩放制式，電池下線后，靜置72小時(shí)，按容量放電壓差20mV、端電壓IOmV從18只樣品中抽取12只配成2組(每組6只)，在25°C和40°C環(huán)境下進(jìn)行100%D0D循環(huán)壽命測試，其余6只(各3只)進(jìn)行耐過充、過放能力測試。并與現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的電池進(jìn)行性能對比。也得到同樣 的效果。
權(quán)利要求
1.一種深循環(huán)閥控鉛酸蓄電池，包括極群和電解液，極群由正、負(fù)電極和隔膜構(gòu)成，其特征是所述正電極中的正極活性材料加入1% 2%的超級導(dǎo)電碳黑和2% 3%的膠體石墨材料，所述電解液中加入O. 5% I. 5%硫酸鉀或硫酸鈉以及1% 2%的磷酸，以上百分比皆為重量百分比。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種深循環(huán)閥控鉛酸蓄電池，其特征在于所述極群裝配后的厚度壓縮為自由狀態(tài)的60% 70%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種深循環(huán)閥控鉛酸蓄電池，在正極活性材料中加入1～2%的超級導(dǎo)電碳黑和2～3%的膠體石墨材料，在電解液中加入0.5%～1.5%硫酸鹽和1%～2%的磷酸，極群裝配壓縮比為60%～70%。本發(fā)明提高了電池的耐過充、過放電能力和高溫及常溫循環(huán)壽命，解決了現(xiàn)有鉛酸蓄電池在高溫下易失水，循環(huán)壽命差的問題，提供了一種適應(yīng)深循環(huán)場合貯能用閥控鉛酸蓄電池。
文檔編號H01M10/08GK102903927SQ20121039575
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月18日
發(fā)明者薛奎網(wǎng) 申請人:雙登集團(tuán)股份有限公司