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铅酸德国阳光蓄电池及其制作方法与流程
作者:管理员    发布于:2019-08-16 18:01:01    文字:【】【】【
摘要: 本发明涉及铅酸德国阳光蓄电池技术,尤其涉及一种铅酸德国阳光蓄电池及其制作方法。 背景技术: :铅酸德国阳光蓄电池的生产应用已有一百多年历史,目前市场容量很大,它虽然有很多优点,但循环寿命短,仅此一点就大大的限制了它在新兴领域的发展。随着新能源快速发展,太阳能发电、风能发电增长迅猛,对储能技术要求越来越高

本发明涉及铅酸德国阳光蓄电池技术,尤其涉及一种铅酸德国阳光蓄电池及其制作方法。
背景技术:
:铅酸德国阳光蓄电池的生产应用已有一百多年历史,目前市场容量很大,它虽然有很多优点,但循环寿命短,仅此一点就大大的限制了它在新兴领域的发展。随着新能源快速发展,太阳能发电、风能发电增长迅猛,对储能技术要求越来越高,人们将铅酸德国阳光蓄电池引向新能源储能、循环动力领域时,它的缺点和不足也随之暴露了出来。新的应用市场要求铅酸德国阳光蓄电池的循环寿命越来越高,特别是循环型使用的电池。而现行电池的测试循环寿命较短,一般100%DOD循环次数不到100次,60%DOD循环次数不超过400次,与实际使用要求相比存在一定差距。经过长期试验验证和分析,铅酸德国阳光蓄电池循环寿命不长,主要失效模式为正极活性物质的软化,负极板硫酸盐化。需要通过采用新的材料和新的工艺对其改进提升。技术实现要素:有鉴于此,本发明提出了一种具备高循环寿命的铅酸德国阳光蓄电池及其制作方法。本发明的技术方案是这样实现的:一方面,本发明提供了一种铅酸德国阳光蓄电池,其正极铅膏包括以下质量百分比的组分,在以上技术方案的基础上,优选的,所述高分子聚合物包括聚四氟乙烯和液体石墨烯。在以上技术方案的基础上,优选的,其负极铅膏包括以下质量百分比的组分,在以上技术方案的基础上,优选的,所述高活性碳材料包括液体石墨烯和卡博特Cypbrid碳。在以上技术方案的基础上,优选的,所述短纤维包括涤纶、锦纶、腈纶、维纶和氨纶。在以上技术方案的基础上,优选的,其电解液包括以下质量百分比的组分,酸液1000~1500份;纳米胶50~90份。在以上技术方案的基础上,优选的,所述纳米胶包括粒径为1~9nm的二氧化硅。第二方面,本发明提供了本发明第一方面所述的铅酸德国阳光蓄电池的制作方法,包括以下步骤:S1,将铅粉、硫酸、水、短纤维和高分子聚合物混合搅拌,制备得到正极铅膏,将正极铅膏填涂到板栅上;S2,将填涂后的正极板在40~80℃、湿度为90~98%的范围内,在30~50h内阶梯式升温、增加湿度固化,干燥,得到正极生极板;S3,将正极生极板、负极生极板与隔板装配在电池槽内并密封,注入电解液,化成,得到成品。在以上技术方案的基础,优选的,所述步骤S2中,在40h内,温度每2h上升2℃,湿度每10h上升2%。在以上技术方案的基础,优选的,所述步骤S1中,正极铅膏制备包括以下步骤,(1)将铅粉、短纤维和高分子聚合物放入和膏机干混;(2)第一次加水搅拌,加入的水量为总水量的25%,搅拌时间为6min;(3)再次加水搅拌,加入的水量为总水量的10%,搅拌时间为4min;(4)快速加入剩余75%的水后搅拌,搅拌时间为1min;(5)加入硫酸继续搅拌至温度升到75℃时打开循环水降温,加入硫酸的时间为10min;(6)温度降低到70℃时关闭循环水,继续搅拌20min自然降温得到正极铅膏。本发明的铅酸德国阳光蓄电池及其制作方法相对于现有技术具有以下有益效果:通过正极铅膏中加入高分子聚合物、特殊的阶梯式低高温固化技术、电解液中加入纳米胶的技术,能够有效解决正极铅膏软化问题;同时通过高活性碳材料的加入,提升负极性能,解决负极硫酸盐化问题,从而从电池正负极两方面同时入手,整体提升电池性能,特别是循环寿命性能。具体实施方式下面将结合本发明实施方式,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。实施例1S1,称量800份铅粉、90份硫酸、80份水、0.5份涤纶和0.5份聚四氟乙烯。将铅粉、涤纶和聚四氟乙烯放入和膏机干混;第一次加水搅拌,加入的水量为总水量的25%,搅拌时间为6min;再次加水搅拌,加入的水量为总水量的10%,搅拌时间为4min;快速加入剩余75%的水后搅拌,搅拌时间为1min;加入硫酸继续搅拌至温度升到75℃时打开循环水降温,加入硫酸的时间为10min;温度降低到70℃时关闭循环水,继续搅拌20min自然降温得到正极铅膏;混合搅拌,制备得到正极铅膏,将正极铅膏填涂到板栅上;S2,将填涂后的正极板之间加入保湿保温层,极板间距为0~1mm,在40~80℃、湿度为90~98%的范围内固化,其中在40h内,温度每2h上升2℃,湿度每10h上升2%,干燥,得到正极生极板;制备负极生极板,其中,负极铅膏包括以下质量百分比的组分,S3,将正极生极板、负极生极板与隔板装配在电池槽内并密封,注入电解液,其电解液包括以下质量百分比的组分,1.260g/ml的硫酸1000份;粒径为1~9nm的二氧化硅50份,经化成,得到成品。将所得成品电池每4只串联后进行以下测试:(1)100DOD%循环试验:先以10A放电至终止电压1.80V/单体;以恒压2.35V/单体、限流10A充电24h;重复第1步、第2步,直至放电量连续2次低于额定容量的80%结束。(2)60DOD%循环试验:先以20A放电3h;以恒压2.35V/单体、限流15A充电8h;循环29次,第30次放电3h后,恒压2.35V/单体、限流15A充电12h;重复1、2、3,循环2次;恒流10A放电至电压1.80V/单体,恒压2.35V/单体、限流15A充电16h;重复1~5,直至检测容量低于于额定容量的60%结束。测试结果如表1所示。实施例2S1,称量900份铅粉、108份硫酸、100份水、1.5份腈纶和1份聚四氟乙烯。将铅粉、腈纶和聚四氟乙烯放入和膏机干混;第一次加水搅拌,加入的水量为总水量的25%,搅拌时间为6min;再次加水搅拌,加入的水量为总水量的10%,搅拌时间为4min;快速加入剩余75%的水后搅拌,搅拌时间为1min;加入硫酸继续搅拌至温度升到75℃时打开循环水降温,加入硫酸的时间为10min;温度降低到70℃时关闭循环水,继续搅拌20min自然降温得到正极铅膏;混合搅拌,制备得到正极铅膏,将正极铅膏填涂到板栅上;S2,将填涂后的正极板之间加入保湿保温层,极板间距为0~1mm,在40~80℃、湿度为90~98%的范围内固化,其中在40h内,温度每2h上升2℃,湿度每10h上升2%,干燥,得到正极生极板;制备负极生极板,其中,负极铅膏包括以下质量百分比的组分,S3,将正极生极板、负极生极板与隔板装配在电池槽内并密封,注入电解液,其电解液包括以下质量百分比的组分,1.260g/ml的硫酸1253份;粒径为1~9nm的二氧化硅70份,经化成,得到成品。将所得成品电池每4只串联后进行以下测试:(1)100DOD%循环试验:先以10A放电至终止电压1.80V/单体;以恒压2.35V/单体、限流10A充电24h;重复第1步、第2步,直至放电量连续2次低于额定容量的80%结束。(2)60DOD%循环试验:先以20A放电3h;以恒压2.35V/单体、限流15A充电8h;循环29次,第30次放电3h后,恒压2.35V/单体、限流15A充电12h;重复1、2、3,循环2次;恒流10A放电至电压1.80V/单体,恒压2.35V/单体、限流15A充电16h;重复1~5,直至检测容量低于于额定容量的60%结束。测试结果如表1所示。实施例3S1,称量1000份铅粉、130份硫酸、120份水、2.5份氨纶和1.5份液体石墨烯。将铅粉、氨纶和液体石墨烯放入和膏机干混;第一次加水搅拌,加入的水量为总水量的25%,搅拌时间为6min;再次加水搅拌,加入的水量为总水量的10%,搅拌时间为4min;快速加入剩余75%的水后搅拌,搅拌时间为1min;加入硫酸继续搅拌至温度升到75℃时打开循环水降温,加入硫酸的时间为10min;温度降低到70℃时关闭循环水,继续搅拌20min自然降温得到正极铅膏;混合搅拌,制备得到正极铅膏,将正极铅膏填涂到板栅上;S2,将填涂后的正极板之间加入保湿保温层,极板间距为0~1mm,在40~80℃、湿度为90~98%的范围内固化,其中在40h内,温度每2h上升2℃,湿度每10h上升2%,干燥,得到正极生极板;制备负极生极板,其中,负极铅膏包括以下质量百分比的组分,S3,将正极生极板、负极生极板与隔板装配在电池槽内并密封,注入电解液,其电解液包括以下质量百分比的组分,1.260g/ml的硫酸1500份;粒径为1~9nm的二氧化硅90份,经化成,得到成品。将所得成品电池每4只串联后进行以下测试:(1)100DOD%循环试验:先以10A放电至终止电压1.80V/单体;以恒压2.35V/单体、限流10A充电24h;重复第1步、第2步,直至放电量连续2次低于额定容量的80%结束。(2)60DOD%循环试验:先以20A放电3h;以恒压2.35V/单体、限流15A充电8h;循环29次,第30次放电3h后,恒压2.35V/单体、限流15A充电12h;重复1、2、3,循环2次;恒流10A放电至电压1.80V/单体,恒压2.35V/单体、限流15A充电16h;重复1~5,直至检测容量低于于额定容量的60%结束。测试结果如表1所示。对比例1S1,称量900份铅粉、108份硫酸、100份水和1.5份氨纶,混合搅拌,制备得到正极铅膏,将正极铅膏填涂到板栅上;制备负极生极板,其中,负极铅膏包括以下质量百分比的组分,S2,将填涂后的极板固化,正极固化温度为72℃、湿度为98%,时间为24h,正极板间的摆放间距为5mm,干燥,得到正极生极板;S3,将正极生极板、负极生极板与隔板装配在电池槽内并密封,注入电解液,其电解液包括以下质量百分比的组分,1.260g/ml的硫酸1500份,经化成,得到成品。将所得成品电池每4只串联后进行以下测试:(1)100DOD%循环试验:先以10A放电至终止电压1.80V/单体;以恒压2.35V/单体、限流10A充电24h;重复第1步、第2步,直至放电量连续2次低于额定容量的80%结束。(2)60DOD%循环试验:先以20A放电3h;以恒压2.35V/单体、限流15A充电8h;循环29次,第30次放电3h后,恒压2.35V/单体、限流15A充电12h;重复1、2、3,循环2次;恒流10A放电至电压1.80V/单体,恒压2.35V/单体、限流15A充电16h;重复1~5,直至检测容量低于于额定容量的60%结束。测试结果如表1所示。表1测试结果实施例1实施例2实施例3对比例1100DOD%循环3303503406060DOD%循环210024002200340由表1可知,,由本发明制作的铅酸电池100%DOD和60%DOD循环次数远远超过现有技术电池,循环寿命显著提高。以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。1.一种铅酸德国阳光蓄电池,其特征在于:其正极铅膏包括以下质量百分比的组分,

2.如权利要求1所述的铅酸德国阳光蓄电池,其特征在于:所述高分子聚合物包括聚四氟乙烯和液体石墨烯。
3.如权利要求1所述的铅酸德国阳光蓄电池,其特征在于:其负极铅膏包括以下质量百分比的组分,

4.如权利要求3所述的铅酸德国阳光蓄电池,其特征在于:所述高活性碳材料包括液体石墨烯和卡博特Cypbrid碳。
5.如权利要求1或3所述的铅酸德国阳光蓄电池,其特征在于:所述短纤维包括涤纶、锦纶、腈纶、维纶和氨纶。
6.如权利要求1所述的铅酸德国阳光蓄电池,其特征在于:其电解液包括以下质量百分比的组分,
酸液 1000~1500份;
纳米胶 50~90份。
7.如权利要求6所述的铅酸德国阳光蓄电池,其特征在于:所述纳米胶包括粒径为1~9nm的二氧化硅。
8.如权利要求1所述的铅酸德国阳光蓄电池的制作方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1,将铅粉、硫酸、水、短纤维和高分子聚合物混合搅拌,制备得到正极铅膏,将正极铅膏填涂到板栅上;
S2,将填涂后的正极板在40~80℃、湿度为90~98%的范围内,在30~50h内阶梯式升温、增加湿度固化,干燥,得到正极生极板;
S3,将正极生极板、负极生极板与隔板装配在电池槽内并密封,注入电解液,化成,得到成品。
9.如权利要求8所述的铅酸德国阳光蓄电池的制作方法,其特征在于:所述步骤S2中,在40h内,温度每2h上升2℃,湿度每10h上升2%。
10.如权利要求8所述的铅酸德国阳光蓄电池的制作方法,其特征在于:所述步骤S1中,正极铅膏制备包括以下步骤,
(1)将铅粉、短纤维和高分子聚合物放入和膏机干混;
(2)第一次加水搅拌,加入的水量为总水量的25%,搅拌时间为6min;
(3)再次加水搅拌,加入的水量为总水量的10%,搅拌时间为4min;
(4)快速加入剩余75%的水后搅拌,搅拌时间为1min;
(5)加入硫酸继续搅拌至温度升到75℃时打开循环水降温,加入硫酸的时间为10min;
(6)温度降低到70℃时关闭循环水,继续搅拌20min自然降温得到正极铅膏。
技术总结
广东11选5 本发明提出了一种铅酸德国阳光蓄电池及其制作方法,通过正极铅膏中加入高分子聚合物、特殊的阶梯式低高温固化技术、电解液中加入纳米胶的技术,能够有效解决正极铅膏软化问题;同时通过高活性碳材料的加入,提升负极性能,解决负极硫酸盐化问题,从而从电池正负极两方面同时入手,整体提升电池性能,特别是循环寿命性能。





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