本發(fā)明涉及鉛酸蓄電池技術(shù)，尤其涉及一種鉛酸蓄電池及其制作方法。
背景技術(shù)：
：鉛酸蓄電池的生產(chǎn)應(yīng)用已有一百多年歷史，目前市場(chǎng)容量很大，它雖然有很多優(yōu)點(diǎn)，但循環(huán)壽命短，僅此一點(diǎn)就大大的限制了它在新興領(lǐng)域的發(fā)展。隨著新能源快速發(fā)展，太陽能發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電增長(zhǎng)迅猛，對(duì)儲(chǔ)能技術(shù)要求越來越高，人們將鉛酸蓄電池引向新能源儲(chǔ)能、循環(huán)動(dòng)力領(lǐng)域時(shí)，它的缺點(diǎn)和不足也隨之暴露了出來。新的應(yīng)用市場(chǎng)要求鉛酸蓄電池的循環(huán)壽命越來越高，特別是循環(huán)型使用的電池。而現(xiàn)行電池的測(cè)試循環(huán)壽命較短，一般100％DOD循環(huán)次數(shù)不到100次，60％DOD循環(huán)次數(shù)不超過400次，與實(shí)際使用要求相比存在一定差距。經(jīng)過長(zhǎng)期試驗(yàn)驗(yàn)證和分析，鉛酸蓄電池循環(huán)壽命不長(zhǎng)，主要失效模式為正極活性物質(zhì)的軟化，負(fù)極板硫酸鹽化。需要通過采用新的材料和新的工藝對(duì)其改進(jìn)提升。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：有鑒于此，本發(fā)明提出了一種具備高循環(huán)壽命的鉛酸蓄電池及其制作方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一方面，本發(fā)明提供了一種鉛酸蓄電池，其正極鉛膏包括以下質(zhì)量百分比的組分，在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的，所述高分子聚合物包括聚四氟乙烯和液體石墨烯。在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的，其負(fù)極鉛膏包括以下質(zhì)量百分比的組分，在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的，所述高活性碳材料包括液體石墨烯和卡博特Cypbrid碳。在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的，所述短纖維包括滌綸、錦綸、腈綸、維綸和氨綸。在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的，其電解液包括以下質(zhì)量百分比的組分，酸液1000～1500份；納米膠50～90份。在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的，所述納米膠包括粒徑為1～9nm的二氧化硅。第二方面，本發(fā)明提供了本發(fā)明第一方面所述的鉛酸蓄電池的制作方法，包括以下步驟：S1，將鉛粉、硫酸、水、短纖維和高分子聚合物混合攪拌，制備得到正極鉛膏，將正極鉛膏填涂到板柵上；S2，將填涂后的正極板在40～80℃、濕度為90～98％的范圍內(nèi)，在30～50h內(nèi)階梯式升溫、增加濕度固化，干燥，得到正極生極板；S3，將正極生極板、負(fù)極生極板與隔板裝配在電池槽內(nèi)并密封，注入電解液，化成，得到成品。在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)，優(yōu)選的，所述步驟S2中，在40h內(nèi)，溫度每2h上升2℃，濕度每10h上升2％。在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)，優(yōu)選的，所述步驟S1中，正極鉛膏制備包括以下步驟，(1)將鉛粉、短纖維和高分子聚合物放入和膏機(jī)干混；(2)第一次加水?dāng)嚢?，加入的水量為總水量?5％，攪拌時(shí)間為6min；(3)再次加水?dāng)嚢?，加入的水量為總水量?0％，攪拌時(shí)間為4min；(4)快速加入剩余75％的水后攪拌，攪拌時(shí)間為1min；(5)加入硫酸繼續(xù)攪拌至溫度升到75℃時(shí)打開循環(huán)水降溫，加入硫酸的時(shí)間為10min；(6)溫度降低到70℃時(shí)關(guān)閉循環(huán)水，繼續(xù)攪拌20min自然降溫得到正極鉛膏。本發(fā)明的鉛酸蓄電池及其制作方法相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果：通過正極鉛膏中加入高分子聚合物、特殊的階梯式低高溫固化技術(shù)、電解液中加入納米膠的技術(shù)，能夠有效解決正極鉛膏軟化問題；同時(shí)通過高活性碳材料的加入，提升負(fù)極性能，解決負(fù)極硫酸鹽化問題，從而從電池正負(fù)極兩方面同時(shí)入手，整體提升電池性能，特別是循環(huán)壽命性能。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施方式僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施方式，而不是全部的實(shí)施方式?；诒景l(fā)明中的實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施方式，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例1S1，稱量800份鉛粉、90份硫酸、80份水、0.5份滌綸和0.5份聚四氟乙烯。將鉛粉、滌綸和聚四氟乙烯放入和膏機(jī)干混；第一次加水?dāng)嚢?，加入的水量為總水量?5％，攪拌時(shí)間為6min；再次加水?dāng)嚢?，加入的水量為總水量?0％，攪拌時(shí)間為4min；快速加入剩余75％的水后攪拌，攪拌時(shí)間為1min；加入硫酸繼續(xù)攪拌至溫度升到75℃時(shí)打開循環(huán)水降溫，加入硫酸的時(shí)間為10min；溫度降低到70℃時(shí)關(guān)閉循環(huán)水，繼續(xù)攪拌20min自然降溫得到正極鉛膏；混合攪拌，制備得到正極鉛膏，將正極鉛膏填涂到板柵上；S2，將填涂后的正極板之間加入保濕保溫層，極板間距為0～1mm，在40～80℃、濕度為90～98％的范圍內(nèi)固化，其中在40h內(nèi)，溫度每2h上升2℃，濕度每10h上升2％，干燥，得到正極生極板；制備負(fù)極生極板，其中，負(fù)極鉛膏包括以下質(zhì)量百分比的組分，S3，將正極生極板、負(fù)極生極板與隔板裝配在電池槽內(nèi)并密封，注入電解液，其電解液包括以下質(zhì)量百分比的組分，1.260g/ml的硫酸1000份；粒徑為1～9nm的二氧化硅50份，經(jīng)化成，得到成品。將所得成品電池每4只串聯(lián)后進(jìn)行以下測(cè)試：(1)100DOD％循環(huán)試驗(yàn)：先以10A放電至終止電壓1.80V/單體；以恒壓2.35V/單體、限流10A充電24h；重復(fù)第1步、第2步，直至放電量連續(xù)2次低于額定容量的80％結(jié)束。(2)60DOD％循環(huán)試驗(yàn)：先以20A放電3h；以恒壓2.35V/單體、限流15A充電8h；循環(huán)29次，第30次放電3h后，恒壓2.35V/單體、限流15A充電12h；重復(fù)1、2、3，循環(huán)2次；恒流10A放電至電壓1.80V/單體，恒壓2.35V/單體、限流15A充電16h；重復(fù)1～5，直至檢測(cè)容量低于于額定容量的60％結(jié)束。測(cè)試結(jié)果如表1所示。實(shí)施例2S1，稱量900份鉛粉、108份硫酸、100份水、1.5份腈綸和1份聚四氟乙烯。將鉛粉、腈綸和聚四氟乙烯放入和膏機(jī)干混；第一次加水?dāng)嚢?，加入的水量為總水量?5％，攪拌時(shí)間為6min；再次加水?dāng)嚢?，加入的水量為總水量?0％，攪拌時(shí)間為4min；快速加入剩余75％的水后攪拌，攪拌時(shí)間為1min；加入硫酸繼續(xù)攪拌至溫度升到75℃時(shí)打開循環(huán)水降溫，加入硫酸的時(shí)間為10min；溫度降低到70℃時(shí)關(guān)閉循環(huán)水，繼續(xù)攪拌20min自然降溫得到正極鉛膏；混合攪拌，制備得到正極鉛膏，將正極鉛膏填涂到板柵上；S2，將填涂后的正極板之間加入保濕保溫層，極板間距為0～1mm，在40～80℃、濕度為90～98％的范圍內(nèi)固化，其中在40h內(nèi)，溫度每2h上升2℃，濕度每10h上升2％，干燥，得到正極生極板；制備負(fù)極生極板，其中，負(fù)極鉛膏包括以下質(zhì)量百分比的組分，S3，將正極生極板、負(fù)極生極板與隔板裝配在電池槽內(nèi)并密封，注入電解液，其電解液包括以下質(zhì)量百分比的組分，1.260g/ml的硫酸1253份；粒徑為1～9nm的二氧化硅70份，經(jīng)化成，得到成品。將所得成品電池每4只串聯(lián)后進(jìn)行以下測(cè)試：(1)100DOD％循環(huán)試驗(yàn)：先以10A放電至終止電壓1.80V/單體；以恒壓2.35V/單體、限流10A充電24h；重復(fù)第1步、第2步，直至放電量連續(xù)2次低于額定容量的80％結(jié)束。(2)60DOD％循環(huán)試驗(yàn)：先以20A放電3h；以恒壓2.35V/單體、限流15A充電8h；循環(huán)29次，第30次放電3h后，恒壓2.35V/單體、限流15A充電12h；重復(fù)1、2、3，循環(huán)2次；恒流10A放電至電壓1.80V/單體，恒壓2.35V/單體、限流15A充電16h；重復(fù)1～5，直至檢測(cè)容量低于于額定容量的60％結(jié)束。測(cè)試結(jié)果如表1所示。實(shí)施例3S1，稱量1000份鉛粉、130份硫酸、120份水、2.5份氨綸和1.5份液體石墨烯。將鉛粉、氨綸和液體石墨烯放入和膏機(jī)干混；第一次加水?dāng)嚢?，加入的水量為總水量?5％，攪拌時(shí)間為6min；再次加水?dāng)嚢瑁尤氲乃繛榭偹康?0％，攪拌時(shí)間為4min；快速加入剩余75％的水后攪拌，攪拌時(shí)間為1min；加入硫酸繼續(xù)攪拌至溫度升到75℃時(shí)打開循環(huán)水降溫，加入硫酸的時(shí)間為10min；溫度降低到70℃時(shí)關(guān)閉循環(huán)水，繼續(xù)攪拌20min自然降溫得到正極鉛膏；混合攪拌，制備得到正極鉛膏，將正極鉛膏填涂到板柵上；S2，將填涂后的正極板之間加入保濕保溫層，極板間距為0～1mm，在40～80℃、濕度為90～98％的范圍內(nèi)固化，其中在40h內(nèi)，溫度每2h上升2℃，濕度每10h上升2％，干燥，得到正極生極板；制備負(fù)極生極板，其中，負(fù)極鉛膏包括以下質(zhì)量百分比的組分，S3，將正極生極板、負(fù)極生極板與隔板裝配在電池槽內(nèi)并密封，注入電解液，其電解液包括以下質(zhì)量百分比的組分，1.260g/ml的硫酸1500份；粒徑為1～9nm的二氧化硅90份，經(jīng)化成，得到成品。將所得成品電池每4只串聯(lián)后進(jìn)行以下測(cè)試：(1)100DOD％循環(huán)試驗(yàn)：先以10A放電至終止電壓1.80V/單體；以恒壓2.35V/單體、限流10A充電24h；重復(fù)第1步、第2步，直至放電量連續(xù)2次低于額定容量的80％結(jié)束。(2)60DOD％循環(huán)試驗(yàn)：先以20A放電3h；以恒壓2.35V/單體、限流15A充電8h；循環(huán)29次，第30次放電3h后，恒壓2.35V/單體、限流15A充電12h；重復(fù)1、2、3，循環(huán)2次；恒流10A放電至電壓1.80V/單體，恒壓2.35V/單體、限流15A充電16h；重復(fù)1～5，直至檢測(cè)容量低于于額定容量的60％結(jié)束。測(cè)試結(jié)果如表1所示。對(duì)比例1S1，稱量900份鉛粉、108份硫酸、100份水和1.5份氨綸，混合攪拌，制備得到正極鉛膏，將正極鉛膏填涂到板柵上；制備負(fù)極生極板，其中，負(fù)極鉛膏包括以下質(zhì)量百分比的組分，S2，將填涂后的極板固化，正極固化溫度為72℃、濕度為98％，時(shí)間為24h，正極板間的擺放間距為5mm，干燥，得到正極生極板；S3，將正極生極板、負(fù)極生極板與隔板裝配在電池槽內(nèi)并密封，注入電解液，其電解液包括以下質(zhì)量百分比的組分，1.260g/ml的硫酸1500份，經(jīng)化成，得到成品。將所得成品電池每4只串聯(lián)后進(jìn)行以下測(cè)試：(1)100DOD％循環(huán)試驗(yàn)：先以10A放電至終止電壓1.80V/單體；以恒壓2.35V/單體、限流10A充電24h；重復(fù)第1步、第2步，直至放電量連續(xù)2次低于額定容量的80％結(jié)束。(2)60DOD％循環(huán)試驗(yàn)：先以20A放電3h；以恒壓2.35V/單體、限流15A充電8h；循環(huán)29次，第30次放電3h后，恒壓2.35V/單體、限流15A充電12h；重復(fù)1、2、3，循環(huán)2次；恒流10A放電至電壓1.80V/單體，恒壓2.35V/單體、限流15A充電16h；重復(fù)1～5，直至檢測(cè)容量低于于額定容量的60％結(jié)束。測(cè)試結(jié)果如表1所示。表1測(cè)試結(jié)果實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3對(duì)比例1100DOD％循環(huán)3303503406060DOD％循環(huán)210024002200340由表1可知，，由本發(fā)明制作的鉛酸電池100％DOD和60％DOD循環(huán)次數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過現(xiàn)有技術(shù)電池，循環(huán)壽命顯著提高。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3