专利名称：一种电动自行车胶体电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电动自行车胶体电池。 背景^支术
100%放电的循环次数决定着电动自行车胶体电池发展的关键问题。目前
次左右，用户使用时间才三个月左右时间，远远不能满足客户一年以上使用要
求。分析原因是该电池的外形尺寸长x宽x高181 x77x 171毫米，是在12Ah 电动自行车电池的基础上研制而成的，电池的容量比较紧张。为了提高电池的 寿命，用提高电池的初期容量的方法来提高，把电池的重量提高，结果电池的 容量提高了，但电池的寿命更短了。
目前20Ah电池寿命短是厂家存在的共性问题，影响电池寿命的原因是 隔板的压缩率不均匀，电阻大，浸酸高度低,电解液分层严重，极板板的高与 正负极板的间距比值大，胶体不稳定性，二氧化硅用量不合理，这种条件下生 产20Ah电池循环寿命及短，不但严重的浪费了能源，而且也阻碍电动自行车 电池的发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种电动自行车胶体电池。
为解决上述技术问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种电动自行车胶体电池，包括正负板栅合金、极群；其壳体结构方式 1x6,脱模斜度< 0.5:100 ; AGM隔板纤维45%0.6微米和55%4微米、压缩 率30% ;胶体液比重1.275;胶体电池的灌注的真空度0.08-0.09Mpa;电池化 成工艺控制。
其中，所述正负板冲册合金生极板高135.4亳米、宽66毫米、正负板斥册的厚度分别为2.5毫米和1.6毫米，板栅的重量为正板栅为125克/大片，负板 栅为85克/大片。
其中，所iii及群正4片、负5片。
其中，电池化成4充3》文的方式。
以上技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果
本发明通过对20Ah电池结构及其参数的改进，选用合适AGM的隔板， 采用胶体电解液和合理的电池化成的工艺；使得隔板的压缩率大且均匀，电阻 小，浸酸高度高，电解液分层明显得到了抑制，极板板的高与正负极板的间距 比值小，胶体稳定性好，二氧化硅用量合理。因此深循环放电时后充电恢复能 力有了质的飞跃，使20Ah电池100%深循环寿命达到了 410次以上，满足了 用户一年以上的使用要求。
图1为本发明中电池循环次数与放电时间关系图。
具体实施例方式
为便于对本发明进一步理解，现结合附图及具体实施例对本发明进行详细 描述。
本发明电池结构是在12Ah电池结构的基础上结合20Ah电池壳体尺寸确 定的了极群正4片\负5片，板栅外形尺寸高x宽x厚135.5 x 66 x (正)2.5(负)1.6mm。脱模斜度为< 0.5:100, 1x6壳体结构。
对于AGM隔板选择
纤维隔板的压缩在电池的性能上起着举足轻重的作用。隔板在单格中所 承受的力的大小是提高电池寿命的致命因素，压紧的重要性在阀控电池深循环 时表现出来。首先电池壳必须有足够的强度以支持并保持对组装极群的压紧 力。不论是开始还是在整个的使用期间电池的壳体不应变形。隔板设有黏合剂， 设计的压力取决于隔板的标准厚度和在极群组中的压缩后的比率。在干燥状态 下，这些隔板显示滞后效应，压缩后只要隔板没有被过度的压缩，则可恢复到原始的厚度。这个压缩的4及限值因纤维的种类和加工的最后的加工的工序而不
同。 一般在45%上下，超出此范围会使纤维断开并失去弹性。隔板逐渐变软和 壳体逐渐变形使活性物质的压力减小，从而可能降低循环寿命。
隔板的电阻对于任何的隔板，电阻是一个重要的特性，特别是在高倍率 放电的情况下，理论上讲，AGM隔板的电阻是低的，因为它90%以上是孔隙， 甚至当隔板在极群组中被压缩时也是如此，隔板的结构也有一定的弯曲。隔板 的电阻与隔板的浸透的程度有关。曲线的平坦部分，从浸润80-100%完全有重 现性，在60-80°/0之间电阻变得^艮高。
酸浸透度是随极板的高度而改变的，通常釆用毛细吸附实验来测定隔板 的吸附量，这个实验持续24小时或更少的时间，浸酸量低于80%的隔板的任 何部位都是高电阻区域。
电解液分层电解液分层是导致20Ah电池寿命短的主要原因之一，它包 括上下比重的分层和上下隔板饱和度的差异。抗电解液分层能力可通过隔板酸 液的滴下速度来衡量。当隔板纤维的直径在0.8微米时抗电解液分层的能力最 强。在直径大于0.8微米的部分，由于溶液流动速度较快，可能产生湍流。在 小于0.8微米的部分， 一种强大的作用力可能存在与纤维和溶液之间，因为纤 维之间的距离非常小。然而，使用0.5和0.6微米制成的玻璃纤维在降低酸液 滴下速度方面更有效，因此更能有效的抑制隔板上电解液的分层
综上分析隔板的性能，本发明使用45%0.6微米和55%4微米的纤维混合， 30%隔板压缩率制取的隔板可提高隔板的抗电解液分层能力和隔板的湿弹性。
对于胶体电解液为了提高电池的性能，通常使用胶体电解液，但由于使 用不当，造成了电池的寿命缩短。主要表现在选择了不稳定胶体电解液；另一 个表现是二氧化硅量的选择不合理。灌注胶液的比重取决于电池的用途、所需 要的最终电解液浓度和合膏过程加酸的量。本发明采用敞口式化成的可以检查 酸液的比重，必要时进行调整。对于胶体电池的化成，确定20Ah的电池化成 的胶液的比重为1.275 (已加入规定量的硅溶胶和无 K硫酸钠)，最终的胶液的 比重相当于1.35左右，/人而确定月交体电解的比重1.275g/com3。胶体电解液真空灌注参数的选择采用AGM隔板电池，但当极板的高度 与正负极板之间的间距比值100-200之间时，灌酸困难；由于胶体电解液易凝 胶它的教度远大于疏酸电解液，而硫酸电解液真空灌酸的真空度一般在 0.06Mpa左右，因此只有适宜的真空度才能保证灌胶均匀到达电池的底部，使 电池内各部位的胶量的一致，改善活化过程的一致性，从根本上消除以前胶体 电池化成电池寿命短的状况。本发明胶体电池的灌注的真空度定在 0.08-0.09Mpa。
月交体电池的化成与配组
电池化成采用4充3》文的方式，将18只电池用IOA;J丈电到198伏时测量 各个电池的电压，将放电电压差小于O.IV和开路电压小于0.02V的电池配组， 电池化成后电池的重量在7.10Kg左右。
1 )胶体电池初期性能测试按JB/T10260-2001标准进4亍的胶体电池的初 期性能的检测，结果见表l:
表1
序 号检测项目标准要求检测结身艮 3#结论
1#12hr容量三次容量达到100%106102105合格
2低温(-10'C)蓄电池以10A至9.6V实际容量不低于 0.70C2858887合格
3荷电保持容量保存率》85%95合格
4大电流放电 特性30.0A放电，终止8.40V，放电时间》5min30合格
过放电特性实际容量不低于75%105合格
6过充电特性实际容量不低于95。/。 外观无异常现象116合格
从测试的结果可以看出，电池的初期容量和电池的低温容量、荷电保持、
大电流放电特性、过放电特性、过充电特性都能很好的满足JB/T10260-2001
标准的要求。
62)电池的循环寿命测试(按用户实际使用状态)
用4只电池串联，单只电池的最高充电电压为14.7-14.9V之间，最大电流 为4A，充电时间为8小时，然后用IOA放电至电池的电压为42伏，在循环 实验机上进行，实验机与计算机连接，计算机记录不同时刻4只电池各自的充 电电压、；改电电压和电流的数据如图l所示。
图1是不同的20Ah电池组放电次数与放电时间的关系。系列1为硫酸电 解液电池，系列2外厂家胶体电池，系列3实验室制作的胶体电池,系列4研制 的胶体电池.它实际循环次数达到了 412次以上满足了用户使用一年以上的要求。
综上所述，本发明提出的胶体20Ah电池通过电池初期性能测试符合 JB/T10260-2001标准要求，且胶体电池配组循环次数达到了 412次，满足了客 户一年以上的要求.该电池性能良好，现有的生产条件也能满足胶体电池的批 量生产的要求。
以上对本发明所提供的一种电动自行车胶体电池进行了详细介绍，本文中 应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只
是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人 员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上 所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1、一种电动自行车胶体电池，包括正负板栅合金、极群；其特征在于，其壳体结构方式1×6，脱模斜度＜0.5∶100；AGM隔板纤维45％0.6微米和55％4微米、压缩率30％；胶体液比重1.275；胶体电池的灌注的真空度0.08-0.09Mpa；电池化成工艺控制。
2、 根据权利要求1所述的电动自行车胶体电池，其特征在于，所述正负 板栅合金生极板高135.4毫米、宽66毫米、正负扭j册的厚度分别为2.5毫 米和1.6毫米，板栅的重量为正板栅为125克/大片，负板栅为85克/大片。
3、 根据权利要求1所述的电动自行车胶体电池，其特征在于，所述极群 正4片、负5片。
4、 根据权利要求1所述的电动自行车胶体电池，其特征在于，电池化成 4充3放的方式。
全文摘要
本发明公开了一种电动自行车胶体电池，包括正负板栅合金、极群；其壳体结构方式1×6，脱模斜度＜0.5∶100；AGM隔板纤维45％0.6微米和55％4微米、压缩率30％；胶体液比重1.275；胶体电池的灌注的真空度0.08-0.09MPa；电池化成工艺控制。本发明通过对20Ah电池结构及其参数的改进，选用合适AGM的隔板，采用胶体电解液和合理的电池化成的工艺；使得隔板的压缩率大且均匀，电阻小，浸酸高度高，电解液分层明显得到了抑制，极板板的高与正负极板的间距比值小，胶体稳定性好，二氧化硅用量合理。因此深循环放电时后充电恢复能力有了质的飞跃，使20Ah电池100％深循环寿命达到了410次以上，满足了用户一年以上的使用要求。
文档编号H01M10/06GK101527368SQ20091010681
公开日2009年9月9日 申请日期2009年4月17日 优先权日2009年4月17日
发明者何德斌 申请人:何德斌