耐高温铅炭电池的制作方法

文档序号:12479596
耐高温铅炭电池的制作方法与工艺

本发明涉及铅酸蓄电池制造领域,具体涉及一种耐高温铅炭电池。



背景技术:

随着经济全球化的发展,以及绿色科技的兴起,光伏储能市场得到了飞速的发展。相应地,作为离网型光伏发电系统不可或缺的一部分,储能电池也迎来了广阔的发展空间。当前离网型光伏系统的应用场所应用环境比较恶劣,尤其是中国边远地区,以及非洲、东南亚市场,蓄电池经常要面临35℃以上的高温,且没有空调设施。因此,当前的使用环境,为配套的储能电池提出了更高的要求。电池需要耐高温,有超长的循环寿命,能较长时间使用,且具有充电接受能力强,充电速度快等特点。

目前,常用的铅酸蓄电池主要分三大类:1)普通蓄电池;普通蓄电池的极板是由铅和铅的氧化物构成,电解液是硫酸的水溶液。它的主要优点是电压稳定、价格便宜;缺点是比能低(即每公斤蓄电池存储的电能)、使用寿命短和日常维护频繁。2)干荷蓄电池:它的全称是干式荷电铅酸蓄电池,它的主要特点是负极板有2V铅酸蓄电池较高的储电能力,在完全干燥状态下,能在两年内保存所得到的电量,使用时,只需加入电解液,等过20—30分钟就可使用。3)免维护蓄电池:免维护蓄电池由于自身结构上的优势,电解液的消耗量非常小,在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水。它还具有耐震、耐高温、体积小、自放电小的特点。使用寿命一般为普通蓄电池的两倍。市场上的免维护蓄电池也有两种:第一种在购买时一次性加电解液以后使用中不需要维护(添加补充液);另一种是电池本身出厂时就已经加好电解液并封死,用户根本就不能加补充液。

近些年,随着铅炭技术的提出,充电接受能力强的铅炭电池的出现,为蓄电池在储能领域的使用提供了新的思路。然而,铅炭电池固有的析氢电位略低,在高温环境下容易失水的问题一直较难解决。



技术实现要素:

本发明针对上述问题,提出了一种耐高温铅炭电池,解决了现有耐高温铅炭电池高温环境下容易失水的问题的缺陷。

本发明采取的技术方案如下:

一种耐高温铅炭电池,包括:耐高温外壳,铅炭极群,胶体电解液,所述耐高温外壳采用改性丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料,所述改性丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯基材、聚苯醚0.5wt%-5wt%、聚碳酸酯0.5wt%-10wt%共聚而成。本发明采取改性的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料,提高了外壳的耐高温性能。

可选的,所述铅炭极群中的负铅膏包含混合炭材料,所述混合炭材料包括超级电容活性炭、鳞状石墨、炭黑、纳米碳管、石墨烯的一种或多种。

可选的,所述负铅膏中的混合炭材料的配比为0.5wt%-1.2wt%。

可选的,所述负铅膏还包含特性添加剂,所述特性添加剂包括0.01wt%-0.02wt%琥珀酸、0.04wt%-0.05wt%聚天冬氨酸、0.015wt%-0.02wt%氧化铋、0.1wt%-0.2wt%碳酸钡。现有的铅炭电池的充电接受能力不理想,通过改进负铅膏的配方,进一步提高了炭电池的充电接受能力。

可选的,所述耐高温铅炭电池还包括催化栓和安全阀;所述催化栓安装在安全阀下方。催化栓安装在安全阀下方,安装方便,氢氧复合效果理想。

可选的,所述催化栓的主要成分为负载在活性炭上的金属钯。

可选的,所述胶体电解液中包含1wt%-7wt%的硅溶胶。

本发明的有益效果是:本发明采取改性的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料,提高了外壳的耐高温性能。

另外,现有的铅炭电池的充电接受能力不理想,通过改进负铅膏的配方,进一步提高了炭电池的充电接受能力。

附图说明:

图1是耐高温铅炭电池和普通铅炭电池的极限高温下的浮充的电流变化对比图;

图2是本发明耐高温铅炭电池的内部结构示意图。

图中各附图标记为:

1、安全阀;2、催化栓。

具体实施方式:

下面结合各附图,对本发明做详细描述。

本发明中的极限高温测试,指根据YD/T 2657—2013《高温型阀控式密封铅酸蓄电池》的要求,高温型电池的推荐使用温度为20℃~35℃,允许在-20℃~65℃的环境下使用。对于高温电池,当前最重要、最有效也是最直接的评判标准,就是对其进行极限高温试验。如果进行65℃极限高温浮充寿命测试,电池外观上无破裂、过度膨胀和槽盖分离现象,且容量比率0.95%,极限高温测试过程中电池的浮充电流没有明显的上升,则可以初步判断该测试电池为高温电池。

实施例一:本发明公开了一种铅酸蓄电池,包括:耐高温外壳,铅炭极群,胶体电解液,所述耐高温外壳采用改性丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料,所述改性丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯基材、聚苯醚0.5wt%、聚碳酸酯0.5wt%共聚而成。本发明采取改性的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料,提高了外壳的耐高温性能(见附图2),由附图1可以明显看到,普通铅酸蓄电池的外壳在极限高温测试中,电池壳体明显鼓涨,容量损失明显。本发明的高温铅酸蓄电池的耐高温外壳在极限高温测试中在极限高温测试中,电池壳体不鼓涨,容量未损失。

所述铅炭极群中的负铅膏包含混合炭材料,所述混合炭材料包括超级电容活性炭、鳞状石墨、炭黑、纳米碳管、石墨烯的一种或多种。

所述负铅膏中的混合炭材料的配比为0.5wt%。其中,混合炭材料包括0.3wt%的超级电容活性炭、0.2wt%的鳞状石墨、0.5wt%的炭黑。

所述负铅膏还包含特性添加剂,所述特性添加剂包括0.01wt%琥珀酸、0.04wt%聚天冬氨酸、0.015wt%氧化铋、0.1wt%碳酸钡。现有的铅炭电池的充电接受能力不理想,通过改进负铅膏的配方,进一步提高了炭电池的充电接受能力。

所述耐高温铅炭电池还包括催化栓2和安全阀1(见附图1);所述催化栓2安装在安全阀1下方。催化栓2安装在安全阀1下方,安装方便,在催化栓2的作用下,负极产生的氢气与正极产生的氧气直接化合成水,再返回到电池中去,其氢氧复合效果理想。

本发明正、负板栅及正极配方采用常规配方,正、负极板制作工艺及电池组装工艺采用传统的蓄电池工艺技术。

所述催化栓2的主要成分为负载在活性炭上的金属钯。

所述胶体电解液中包含1wt%的硅溶胶。

实施例二:

一种铅酸蓄电池,包括:耐高温外壳,铅炭极群,胶体电解液,所述耐高温外壳采用改性丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料,所述改性丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚苯醚5wt%、聚碳酸酯10wt%共聚而成。本发明采取改性的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料,提高了外壳的耐高温性能。

所述铅炭极群中的负铅膏包含混合炭材料,所述混合炭材料包括超级电容活性炭、鳞状石墨、炭黑、纳米碳管、石墨烯的一种或多种。

所述负铅膏中的混合炭材料的配比为1.2wt%。其中,混合炭材料包括0.2wt%的超级电容活性炭、0.2wt%的纳米碳管、0.5wt%的乙炔黑、0.03wt%的多层石墨烯;

所述负铅膏还包含特性添加剂,所述特性添加剂包括0.02wt%琥珀酸、0.05wt%聚天冬氨酸、0.02wt%氧化铋、0.2wt%碳酸钡。现有的铅炭电池的充电接受能力不理想,通过改进负铅膏的配方,进一步提高了炭电池的充电接受能力。

所述耐高温铅炭电池还包括催化栓2和安全阀1;所述催化栓2安装在安全阀1下方。

所述催化栓2的主要成分为负载在活性炭上的金属钯。

所述胶体电解液中包含7wt%的硅溶胶。

综上所述,明显看到,普通铅酸蓄电池的外壳在极限高温测试中,电池壳体明显鼓涨,容量损失明显。本发明的高温铅酸蓄电池的耐高温外壳在极限高温测试中在极限高温测试中,电池壳体不鼓涨,容量未损失。本发明采取改性的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料,提高了外壳的耐高温性能。同时通过改进负铅膏的配方,进一步提高了炭电池的充电接受能力。

以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此即限制本发明的专利保护范围,凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的保护范围内。

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