新型動(dòng)力鉛酸電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鉛酸動(dòng)力蓄電池，并且是一種新型動(dòng)力鉛酸電池，適用于電動(dòng)車領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)車能走多遠(yuǎn)，很大程度上取決于動(dòng)力電池。市面上的電動(dòng)車電池通常為高窄形狀，其內(nèi)部極板的長寬比例無利于電導(dǎo)分布，電導(dǎo)性能差，致使電池循壽命短，電池使用壽命短。并且此類電池一般安裝于電動(dòng)車的車座下，因此電動(dòng)車整車的重心偏高，不利于整車的穩(wěn)定性，更浪費(fèi)了車身空間。并且市面上的電動(dòng)車動(dòng)力電池各種容量的電池在生產(chǎn)中沒有通用性，這就增加了電池的開發(fā)及制造成本。
[0003]目前動(dòng)力電池中Sb為不可缺少的元素，如不添加Sb，就會(huì)產(chǎn)生板柵和正極活性物質(zhì)之間的結(jié)合不穩(wěn)定，電池會(huì)因?yàn)椤盁oSb效應(yīng)”出現(xiàn)早期容量衰減而很快失效。而Sb可以改善板柵與活性物質(zhì)之間的結(jié)合力、降低界面電阻，從而防止電池出現(xiàn)早期容量衰減，改善電池深循環(huán)性能。之前動(dòng)力電池正極板柵合金大多采用Pb-Sb合金體系，但該合金體系必須添加一定比例的Cd，以保證機(jī)械加工性能和耐腐蝕性。而Cd的毒性較大，已在電池中禁用，但目前業(yè)界尚未開發(fā)出新的可以取代原先含Cd的Pb-Sb合金體系，因此大多數(shù)廠家采用在鉛膏中添加一定量的Sb203，來改善活性物質(zhì)與板柵界面特性，解決電池早期容量衰減問題。但這種做法會(huì)帶來“Sb迀移”問題，Sb在正極中可以改善界面、提高電池性能。但Sb會(huì)慢慢擴(kuò)散沉積到電池的負(fù)極，由于Sb的析氫過電位較Pb低，迀移到負(fù)極后會(huì)加速析氫，從而導(dǎo)致電池失水熱失控等，使電池失效。原先的Sb在板柵合金中，要先被腐蝕然后經(jīng)由鉛膏再迀移至負(fù)極，而目前Sb直接添加到鉛膏中，迀移路徑變短，更容易沉積在電池負(fù)極，從而導(dǎo)致電池提前失效。
[0004]因此，開發(fā)使用壽命長，低成本，高通用性的動(dòng)力電池是電動(dòng)車動(dòng)力電池的市場(chǎng)趨向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種適合電動(dòng)自行車應(yīng)用的，低成本，高生產(chǎn)效率，高壽命，使用性能穩(wěn)定的新型動(dòng)力鉛酸電池。
[0006]本發(fā)明通過如下方案實(shí)現(xiàn):
一種新型動(dòng)力鉛酸電池包括電池外殼、電池極群組、引出電極和電解液，所述電池外殼包括有電池槽、電池蓋和電池蓋板，電池極群組由正負(fù)極板、隔板以及鉛零件組成，所述的電池正極板柵表面通過電鍍或化學(xué)鍍Sb合金，所述的Sb合金中Sb含量在1%-100%，所述電池的板柵結(jié)構(gòu)γ值在0.30g/cm2 -0.40g/cm2，板柵結(jié)構(gòu)長寬比在1.0-1.2。
[0007]優(yōu)選的，所述的Sb合金為Sb-Pb合金。
[0008]優(yōu)選的，所述的正極板片數(shù)為3-5，負(fù)極板片數(shù)為4-6，隔板包覆正極板防止短路。
[0009]進(jìn)一步的，所述電池外觀尺寸為:長度在130mm-210mm，寬度在95mm-105mm，高度在 11Omm-130mmη
[0010]優(yōu)選的，所述電池隔板的孔率為93.5%，比重為160g/mm.m2。
[0011]優(yōu)選的，所述電池包括6組電池極群組，電解反應(yīng)產(chǎn)生的電流由引出電極引出，并連接相應(yīng)的端口，通過調(diào)整極群組中正負(fù)極板片數(shù)量，使電池具備12V12AH、12V16AH、12V20AH三種容量型號(hào)。
[0012]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有的電動(dòng)車動(dòng)力電池具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、通過在正極板柵表面引入一層含Sb層，既改善了板柵與活性物質(zhì)的界面，并且這種方式與在活性物質(zhì)鉛膏中直接添加Sb相比，可以保證Sb集中在界面上，從而有利于性能的發(fā)揮，并且可以減緩Sb迀移的速度。
[0013]2、相對(duì)于現(xiàn)有的電動(dòng)車電池，由于容量要求高，相對(duì)于其他用途的板柵高度偏大，長寬比例為2.0-2.3ο本發(fā)明電池的板柵結(jié)構(gòu)的長寬比例為1.0-1.2，更趨于合理。板柵γ值在0.30g/cm2-0.40g/cm2，電導(dǎo)分布更均勾，內(nèi)阻低，電導(dǎo)性能更好。并且由于本發(fā)明極板高度的降低，可以有效減少電池在循環(huán)過程的酸分層現(xiàn)象，因此電池的循環(huán)壽命更長，電池的使用壽命也就更長。
[0014]3、相對(duì)于現(xiàn)有的電動(dòng)車電池，本發(fā)明電池的極群組所配比的極板片數(shù)為3-6片，片數(shù)更多，縮小了極板間距，因此電池所產(chǎn)生的電流就越大，如此大大的提升了電動(dòng)自行車加速及爬坡性能。
[0015]4、本發(fā)明電池具有12AH、16AH、20AH三種不同的容量，三種容量的電池所配比的極板具有通用性，共用一套模具，如此便能大大降低電池的生產(chǎn)成本，易于進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，提升了生產(chǎn)效率。
[0016]5、在安裝方面，本發(fā)明電池既可安裝在電動(dòng)車座位下(現(xiàn)有普遍安裝方式)也可安裝在電動(dòng)車踏板下。而安裝在電動(dòng)車踏板下為獨(dú)有安裝方式，如此既降低電動(dòng)車整車的重心，又節(jié)約了整車空間，使電動(dòng)車騎行更穩(wěn)定，更安全。
[0017]6、在電池使用方面，現(xiàn)有電動(dòng)車電池由于每種容量具有不同的長，高，寬尺寸，導(dǎo)致電池使用方法都是相同容量電池串聯(lián)使用。而本發(fā)明電池由于三種容量電池通用極板，故三種容量電池具有相同的高，寬尺寸，如此便可以將不同容量的電池之間串聯(lián)使用，對(duì)不同工作電流要求具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明板柵電導(dǎo)分布圖；
圖2為本發(fā)明電池與傳統(tǒng)方案相比的循環(huán)壽命對(duì)比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施方式如下:
一種新型動(dòng)力鉛酸電池包括電池外殼、電池極群組、引出電極和電解液，所述電池外殼包括有電池槽、電池蓋和電池蓋板，電池極群組由正負(fù)極板、隔板以及鉛零件組成，所述的電池正極板柵表面通過電鍍或化學(xué)鍍Sb合金，所述的Sb合金中Sb含量在1%-100%，所述電池的板柵結(jié)構(gòu)γ值在0.30g/cm2 -0.40g/cm2，板柵結(jié)構(gòu)長寬比在1.0-1.2。
[0020]優(yōu)選的，所述的Sb合金為Sb-Pb合金。
[0021]優(yōu)選的，所述的正極板片數(shù)為3-5，負(fù)極板片數(shù)為4-6，隔板包覆正極板防止短路。
[0022]進(jìn)一步的，所述電池外觀尺寸為:長度在130mm-210mm，寬度在95mm-105mm，高度在 11Omm-130mmη
[0023]優(yōu)選的，所述電池隔板的孔率為93.5%，比重為160g/mm.m2。
[0024]如圖1所示，本發(fā)明電池的板柵結(jié)構(gòu)的長寬比例為1.0-1.2，更趨于合理。板柵γ值在0.30g/cm2-0.40g/cm2，電導(dǎo)分布更均勾，內(nèi)阻低，電導(dǎo)性能更好。并且由于本發(fā)明極板高度的降低，可以有效減少電池在循環(huán)過程的酸分層現(xiàn)象，因此電池的循環(huán)壽命更長，電池的使用壽命也就更長。
[0025]優(yōu)選的，所述電池包括6組電池極群組，電解反應(yīng)產(chǎn)生的電流由引出電極5引出，并連接相應(yīng)的端口，通過調(diào)整極群組中正負(fù)極板片數(shù)量，使電池具備12V12AH、12V16AH、12V20AH三種容量型號(hào)。
[0026]實(shí)施例1:
通過電鍍?cè)诔Ｒ?guī)Pb-Ca合金正板柵表面鍍Sb，鍍液配方:Sb203，50g/L ;檸檬酸鉀144 g/L ;檸檬酸鉀184 g/L ;溫度40。。，pH值3.5-3.7，電流密度2A/dm2，時(shí)間Imin0
[0027]用電池板柵長寬比例為1.15，正板柵γ值為0.40，負(fù)板柵γ值為0.34，和隔板孔率為93.5%、比重為160g/mm.m2進(jìn)行配組，安裝完成電池下線。測(cè)試對(duì)比電池循環(huán)壽命，如圖2所示，結(jié)果顯示本發(fā)明電池相比傳統(tǒng)方案電池有著優(yōu)越的循環(huán)性能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型動(dòng)力鉛酸電池，其特征在于：電池包括電池外殼、電池極群組、引出電極和電解液，所述電池外殼包括有電池槽、電池蓋和電池蓋板，電池極群組由正負(fù)極板、隔板以及鉛零件組成，所述的電池正極板柵表面通過電鍍或化學(xué)鍍Sb合金，所述的Sb合金中Sb含量在1%-100%，所述電池的板柵結(jié)構(gòu)γ值在O. 30g/cm2 -O. 40g/cm2，板柵結(jié)構(gòu)長寬比在I. 0-1. 2o2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種新型動(dòng)力鉛酸電池，其特征在于，所述的Sb合金為Sb-Pb合金。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種新型動(dòng)力鉛酸電池，其特征在于，所述的正極板片數(shù)為3-5，負(fù)極板片數(shù)為4-6，隔板包覆正極板防止短路。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的一種新型動(dòng)力鉛酸電池，其特征在于，所述電池外觀尺寸為：長度在130mm-210mm，寬度在95mm-105mm，高度在110mm-130mm。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種新型動(dòng)力鉛酸電池，其特征在于，所述電池隔板的孔率為 93. 5%，比重為 160g/mm. m2。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種新型動(dòng)力鉛酸電池，其特征在于，所述電池包括6組電池極群組，通過調(diào)整極群組中正負(fù)極板片數(shù)量，使電池具備12V12AH、12V16AH、12V20AH三種容量型號(hào)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種使用壽命長、工作性能穩(wěn)定、通用性強(qiáng)、生產(chǎn)效率高的新型動(dòng)力鉛酸電池。電池包括電池外殼、電池極群組、引出電極和電解液，所述電池外殼包括有電池槽、電池蓋和電池蓋板，電池極群組由正負(fù)極板、隔板以及鉛零件組成，所述的電池正極板柵表面通過電鍍或化學(xué)鍍Sb合金，所述的Sb合金中Sb含量在1%-100%，所述電池的板柵結(jié)構(gòu)γ值在0.30g/cm2-0.40g/cm2，板柵結(jié)構(gòu)長寬比在1.0-1.2。本發(fā)明電池能很好的解決以往電動(dòng)車電池的電導(dǎo)性能差、循環(huán)壽命短，通用性低、對(duì)車身穩(wěn)定性影響大的缺點(diǎn)，是一款高效、長壽命、低成本的新型動(dòng)力電池。
【IPC分類】H01M4/73, H01M4/66, H01M10/12
【公開號(hào)】CN104993151
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510250173
【發(fā)明人】戚紅月, 丁平, 王德力, 陳建, 黃德金, 周泉, 趙偉堅(jiān)
【申請(qǐng)人】浙江南都電源動(dòng)力股份有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請(qǐng)日】2015年5月14日