汽車(chē)起停用鉛碳卷繞蓄電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種汽車(chē)起停用鉛碳卷繞蓄電池，屬于鉛酸蓄電池技術(shù)領(lǐng)域。電池殼體采用圓桶式結(jié)構(gòu)，殼體材質(zhì)選用改性PP，并加入聚苯醚PPO耐高溫材料制作，極群采用卷繞式結(jié)構(gòu)，裝配壓力為50～60kpa，在電解液中加入1%～2%的K2SO4，負(fù)極鉛膏中加入專用碳材料（活性炭0.2%～3.5%、導(dǎo)電炭黑0.2%～2.5%、氧化銦0.01%～1%、木素0.1%～3%、腐植酸0.1%～0.3%、硫酸鋇0.2%～2%）。本發(fā)明提高了電池的充電接受能力，耐高溫循環(huán)壽命，起停循環(huán)壽命大于10萬(wàn)次，解決了現(xiàn)有平板蓄電池耐高溫性能差、起停循環(huán)壽命短的問(wèn)題，適用于汽車(chē)行業(yè)的起停汽車(chē)用蓄電池。
【專利說(shuō)明】
汽車(chē)起停用鉛碳卷繞蓄電池
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于鉛酸蓄電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種汽車(chē)起停用鉛碳卷繞蓄電池。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)，能源短缺、環(huán)境污染等問(wèn)題已經(jīng)成為全球各國(guó)能否實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展所面臨的重大挑戰(zhàn)，節(jié)能減排的形勢(shì)仍十分嚴(yán)峻。汽車(chē)工業(yè)是我國(guó)的基礎(chǔ)工業(yè)，近年來(lái)我國(guó)汽車(chē)工業(yè)迅速發(fā)展，產(chǎn)銷(xiāo)總量持續(xù)增長(zhǎng)，2013年汽車(chē)銷(xiāo)量超過(guò)2000萬(wàn)輛，保有量超過(guò)I億輛。因此，加快汽車(chē)工業(yè)節(jié)能減排已經(jīng)成為我國(guó)節(jié)能減排工作的重中之重。
[0003]2012年6月28日，國(guó)務(wù)院《節(jié)能與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012—2020年)》則要求“到2015年，當(dāng)年生產(chǎn)的乘用車(chē)平均燃料消耗量降至6.9升/百公里，節(jié)能型乘用車(chē)燃料消耗量降至5.9升/百公里以下；到2020年，當(dāng)年生產(chǎn)的乘用車(chē)平均燃料消耗量降至5.0升/百公里，節(jié)能型乘用車(chē)燃料消耗量降至4.5升/百公里以下”。隨著國(guó)家出臺(tái)的種種政策表明，降低汽車(chē)油耗和尾氣排放已經(jīng)成為國(guó)家落實(shí)節(jié)能減排政策的必然要求，也是各大汽車(chē)廠商順應(yīng)國(guó)家政策要求必須努力改進(jìn)的方向。
[0004]在此情況下，汽車(chē)起停技術(shù)作為一種成本不高，但節(jié)能減排效果明顯，非常有潛力成為未來(lái)幾年內(nèi)大規(guī)模應(yīng)用的節(jié)能技術(shù)。研究表明，如果安裝了起停系統(tǒng)，節(jié)油減排效果可以達(dá)到5%?10%。如今除了奔馳、寶馬、奧迪、大眾和上海通用外，上汽、長(zhǎng)安、長(zhǎng)城、吉利、一汽、東風(fēng)、海馬、華晨等也開(kāi)始裝備起停系統(tǒng)。
[0005]但傳統(tǒng)的汽車(chē)富液電池已滿足不了汽車(chē)起停系統(tǒng)的要求，會(huì)導(dǎo)致電池壽命短、起停次數(shù)少、嚴(yán)重虧電等問(wèn)題，而且有其他蓄電池廠家開(kāi)發(fā)的一種平板AGM起停蓄電池，由于沒(méi)有完全解決高溫下的循環(huán)性能和起停壽命不長(zhǎng)等問(wèn)題，所以使用效果并不理想，因此開(kāi)發(fā)一種新型的起停蓄電池已非常必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種耐高溫性能好、充電接受能力強(qiáng)、起停循環(huán)壽命長(zhǎng)的汽車(chē)起停用鉛碳卷繞蓄電池。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是:汽車(chē)起停用鉛碳卷繞蓄電池，包括電池殼體、極群、電解液，其改進(jìn)之處是極群所用負(fù)極鉛膏中加入由活性炭、導(dǎo)電炭黑、氧化銦、木素、腐植酸和硫酸鋇組成的專用碳材料，極群采用卷繞式結(jié)構(gòu)，裝配壓力為50?60kpa，電池殼體采用圓桶式結(jié)構(gòu)，殼體材質(zhì)為改性PP，并加入聚苯醚PPO耐高溫材料，電解液中加AK2S04。
[0008]所述負(fù)極鉛膏中加入專用碳材料后，各組分在鉛膏總量中的重量百分比為:活性炭0.2%?3.5%，導(dǎo)電碳黑0.2%?2.5%，氧化銦0.01%?1%，木素0.1%?3%，腐植酸0.1%?
0.3%，硫酸鋇0.2%?2%，其余為鉛;所述聚苯醚PPO在殼體材料中的重量百分比為5%?15% ；所述電解液加入K2SO4的重量百分比為1%?2%。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:電池殼體采用圓桶式結(jié)構(gòu)，殼體材質(zhì)選用改性PP，并加入聚苯醚PPO耐高溫材料制作，提高了殼體的強(qiáng)度和耐高溫性能，有利于延長(zhǎng)使用壽命。
[0010]極群采用卷繞式結(jié)構(gòu)，裝配壓力為50?60kpa，提高了電池的耐振動(dòng)性能，并使活性物質(zhì)與板柵結(jié)合更緊密，減小電池內(nèi)阻，延緩電池容量衰減；在電解液中加入1%?2%的K2SO4,有利于防止電池在高溫下產(chǎn)生枝晶短路，造成電池容量下降。
[0011 ]負(fù)極鉛膏中加入專用炭材料(活性炭0.2%?3.5%、導(dǎo)電炭黑0.2%?2.5%、氧化銦
0.01%?1%、木素0.1%?3%、腐植酸0.1%?0.3%、硫酸鋇0.2%?2%)，大大提高電池的充電接受能力和起停循環(huán)壽命，并可以提高吸收汽車(chē)制動(dòng)回收能量性能。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面通過(guò)實(shí)例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明及有益效果。
[0013]在負(fù)極鉛膏中加入專用炭材料，各組分的重量百分比為:活性炭1.5%、導(dǎo)電炭黑
0.5%、氧化銦0.02%、木素0.3%、腐植酸0.2%、硫酸鋇0.8%，其余為鉛。正極鉛膏配方采用現(xiàn)有卷繞電池配方，極群采用卷繞式結(jié)構(gòu)，裝配壓力為55kpa左右，在電解液中加入重量百分比1.2%的K2SO4，電池殼體采用圓桶式結(jié)構(gòu)，殼體材質(zhì)選用改性PP，并加入重量百分比為10%的聚苯醚PPO耐高溫材料。其余工藝借用現(xiàn)行鉛酸蓄電池工藝技術(shù)，制作樣品電池12V50Ah電池10只，化成采用內(nèi)化成工藝，電池下線后，靜置72h，從中抽取3只進(jìn)行充電接受能力測(cè)試，2只進(jìn)行高溫壽命循環(huán)測(cè)試，2只進(jìn)行起停壽命測(cè)試，并與現(xiàn)有其他廠家平板起停電池進(jìn)行測(cè)試對(duì)比。檢測(cè)設(shè)備采用張家港金帆電源有限公司生產(chǎn)的蓄電池充放電循環(huán)測(cè)試儀進(jìn)行檢測(cè)。
[0014]1、充電接受能力測(cè)試
樣品中抽取3只電池，分別以5A放電5h，放電結(jié)束后立即放入0°C的低溫箱至少20h，然后以恒壓14.4V恒壓充電，記錄1min的充電電流，測(cè)得充電電流值分別為2IA、20A、22A，其他廠家起停電池I Omin的充電電流一般在15A左右，本發(fā)明提高了電池的充電接受能力。
[0015]2、高溫循環(huán)壽命測(cè)試
樣品中抽取2只電池，進(jìn)行高溫循環(huán)壽命測(cè)試。循環(huán)制式為:在環(huán)境溫度為60°C下，①電池先以41η放電2.5h，②然后以恒壓14.4V限流71η充電40min，再以以71η放電30min，③重復(fù)循環(huán)第②步85次，④再以恒壓14.8V限流21η充電18h，然后進(jìn)行容量測(cè)試，再以恒壓14.8V限流51η充電24h。以上所有步驟為I個(gè)大循環(huán)單元。測(cè)得樣品電池循環(huán)單元分別為22、23個(gè)大循環(huán)單元，其他廠家起停電池一般為15個(gè)大循環(huán)單元。本發(fā)明對(duì)高溫循環(huán)壽命有明顯的提高。注:1n表示20小時(shí)率放電電流，單位為安培，ln=C2Q/20(C2Q表示電池額定容量)。
[0016]3、起停壽命測(cè)試
樣品中抽取2只電池，進(jìn)行起停壽命測(cè)試。循環(huán)制式為:在環(huán)境溫度為25°C下，電池以45A放電59s，然后300A放電ls(終止電壓標(biāo)準(zhǔn)7.2V)，再以恒壓14.0￥充電608，限流10(^，重復(fù)3600次，然后靜置48h。測(cè)得樣品電池循環(huán)次數(shù)分別為11.1萬(wàn)次和11.3萬(wàn)次，其他廠家起停電池一般為3萬(wàn)次至4萬(wàn)次。本發(fā)明對(duì)起停壽命循環(huán)有大大的提升。
[0017]從上述試驗(yàn)測(cè)試可以說(shuō)明，采用本發(fā)明制作的汽車(chē)起停用鉛碳卷繞蓄電池可以大大提升電池的充電接受能力、耐高溫壽命性能和起停循環(huán)性能，完全滿足電池在汽車(chē)的起停系統(tǒng)中使用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種汽車(chē)起停用鉛碳卷繞蓄電池，包括電池殼體、極群、電解液，其特征是極群所用負(fù)極鉛膏中加入由活性炭、導(dǎo)電炭黑、氧化銦、木素、腐植酸和硫酸鋇組成的專用碳材料，極群采用卷繞式結(jié)構(gòu)，裝配壓力為50?60kpa，電池殼體采用圓桶式結(jié)構(gòu)，殼體材質(zhì)為改性PP，并加入聚苯醚PPO耐高溫材料，電解液中加入K2SO4。2.按權(quán)利要求1所述汽車(chē)起停用鉛碳卷繞蓄電池，其特征是所述負(fù)極鉛膏中加入專用碳材料后，各組分在鉛膏總量中的重量百分比為:活性炭0.2%?3.5%，導(dǎo)電碳黑0.2%?2.5%，氧化銦0.01%?1%，木素0.1%?3%，腐植酸0.1%?0.3%，硫酸鋇0.2%?2%，其余為鉛。3.按權(quán)利要求1所述汽車(chē)起停用鉛碳卷繞蓄電池，其特征是所述聚苯醚PPO在殼體材料中的重量百分比為5%?15%。4.按權(quán)利要求1所述汽車(chē)起停用鉛碳卷繞蓄電池，其特征是所述電解液加入K2SO4的重量百分比為1%?2%。
【文檔編號(hào)】H01M4/62GK105845991SQ201610307042
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年5月11日
【發(fā)明人】朱文樂(lè), 楊寶峰, 孫中五
【申請(qǐng)人】雙登集團(tuán)股份有限公司