一种汽车起停用AGM蓄电池及其制备方法与流程

文档序号:20036424发布日期:2020-02-28 11:16阅读:132来源:国知局

本发明属于蓄电池技术领域,具体涉及汽车起停用agm蓄电池及其制备方法。



背景技术:

近些年汽车起停技术已经得到广泛应用,在起停技术的基础上,通过不断的研发,又出现了动能回收的技术。采用上述技术的汽车除了节省汽油,减少尾气排放,还能将刹车产生的动能回收储存在蓄电池中。这类汽车属于高端乘用车,用电量大,要求蓄电池除了具有起停功能外,还需要具有快速储能及更长的使用寿命特性。因此有必要设计一种具有高功率输出、快速充电及储能、使用寿命长的agm蓄电池。



技术实现要素:

本发明的目的通过以下技术方案来实现:

本发明首先提出一种汽车起停用agm蓄电池,包括如下组分:铅、钙、锡、铝、银、铋、稀土元素、四碱式硫酸铅晶种、短纤维、炭黑、三氧化二锑、纯水、超细硫酸钡、腐殖酸、纳米炭、稀硫酸。

优选的,所述铅采用电解法制取,所述铅的纯度为99.994%-99.996%;所述稀硫酸的密度为1.400g/cm3;所述稀土元素为铈。

本发明还提出一种汽车起停用agm蓄电池的制备方法,包括以下步骤:

(1)浇铸板栅:将钙、锡、铝、银、铋、稀土元素与铅熔化浇铸成正、负极板栅;

(2)制作正极铅膏:将铅磨成粉后和四碱式硫酸铅晶种、短纤维、炭黑、三氧化二锑、纯水混合搅拌均匀,搅拌期间加入稀硫酸,和成正极铅膏;

(3)制作负极铅膏:将铅粉和超细硫酸钡、腐殖酸、纳米炭、短纤维、纯水混合搅拌均匀,搅拌期间加入稀硫酸,和成负极铅膏;

(4)涂板:将正极铅膏涂布于正极板栅正反两面,将负极铅膏涂布于负极板栅正反两面,完成后放入固化室中进行固化,完成后得到正、负极板;

(5)叠极板群:在高压状态下按照一层正极板、一层隔板和一层负极板的方式进行叠加,得到电池单体;

(6)焊极板群、封装:将多个电池单体装入壳体中,并采用串联的方式连接,然后密封;

(7)加酸、充电:在封装后的电池中加入稀硫酸,然后充电化成。

优选的,所述步骤1中,所述钙:锡:铝:银:铋:稀土元素:铅的质量比为:0.06%-0.09%:1%-1.5%:0.02%-0.04%:0.2%-0.5%:0.02%-0.05%:0.015%-0.065%:余量。

优选的,所述步骤2中,正极铅膏中各成分的质量份比例为:

铅粉:四碱式硫酸铅晶种:短纤维:炭黑:三氧化二锑:纯水:稀硫酸=100:0.2-0.5:0.1-0.12:0.1-0.5:0.05-0.2:11-13:7.7-9.1。

优选的,所述步骤3中,负极铅膏中各成分的质量份比例为:

铅粉:超细硫酸钡:腐殖酸:纳米炭:短纤维:纯水:稀硫酸=100:0.8-1.2:0.2-0.5:0.2-0.6:0.08-0.1:10-12:6.3-7.7。

优选的,所述步骤4中,固化工序包括如下步骤:

(1)温度62-66℃,湿度94-98%,蒸汽加湿,固化3-5小时;

(2)温度58-62℃,湿度83-87%,蒸汽加湿,固化15-18小时;

(3)温度52-57℃,湿度68-73%,固化6-9小时;

(4)温度48-54℃,湿度57-62%,固化7-9小时;

(5)温度53-57℃,湿度43-46%,固化9-11小时;

(6)温度62-68℃,湿度0-30%,干燥10-13小时;

(7)温度68-72℃,干燥22-25小时。

优选的,所述步骤5中,高压状态为25-45kpa;所述隔板的材料为高强度pe材料,且隔板表面覆盖一层超细玻璃纤维。

优选的,所述步骤6中,电池单体之间通过热熔焊接直连;电池外壳为高纯改性pp塑料注塑成型。

优选的,所述步骤7中,充电44-68h。

本发明提供的一种汽车起停用agm蓄电池及其制备方法,具有以下有益效果:

(1)本发明的冷启动电流值(cca)达到了800a,比普通电池提高了30%;

(2)本发明的静态充电接受能力达到了4.6,比普通电池提高了85%;

(3)本发明的起停循环能力达到了42000次;

(4)本发明的放电量与额定容量的百分比(dod)循环超过了48个单元,为普通电池的8倍以上。

具体实施方式

本发明首先提出一种汽车起停用agm蓄电池,包括如下组分:纯度为99.994%-99.9996%的铅、钙、锡、铝、银、铋、铈、四碱式硫酸铅晶种、短纤维、炭黑、三氧化二锑、纯水、超细硫酸钡、腐殖酸、纳米炭、密度为1.400g/cm3的稀硫酸。

本发明还提出一种汽车起停用agm蓄电池的制备方法,包括以下步骤:

(1)浇铸板栅:将钙、锡、铝、银、铋、稀土元素与铅熔化浇铸成正、负极板栅,各成分的质量比为:钙:锡:铝:银:铋:稀土元素:铅=0.06%-0.09%:1%-1.5%:0.02%-0.04%:0.2%-0.5%:0.02%-0.05%:0.015%-0.065%:余量;

(2)制作正极铅膏:将铅磨成粉后和四碱式硫酸铅晶种、短纤维、炭黑、三氧化二锑、纯水混合搅拌均匀,搅拌期间加入稀硫酸,和成正极铅膏,正极铅膏中各成分的质量份比例为:铅粉:四碱式硫酸铅晶种:短纤维:炭黑:三氧化二锑:纯水:稀硫酸=100:0.2-0.5:0.1-0.12:0.1-0.5:0.05-0.2:11-13:7.7-9.1;

(3)制作负极铅膏:将铅粉和超细硫酸钡、腐殖酸、纳米炭、短纤维、纯水混合搅拌均匀,搅拌期间加入稀硫酸,和成负极铅膏,负极铅膏中各成分的质量份比例为:铅粉:超细硫酸钡:腐殖酸:纳米炭:短纤维:纯水:稀硫酸=100:0.8-1.2:0.2-0.5:0.2-0.6:0.08-0.1:10-12:6.3-7.7;

通过上述比例制作的正、负极铅膏可以增加板栅的强度和耐腐蚀性能,并能增加腐蚀层的厚度,降低腐蚀层的电阻。

(4)涂板:将正极铅膏涂布于正极板栅正反两面,将负极铅膏涂布于负极板栅正反两面,完成后放入固化室中进行固化,固化工序包括如下步骤:(1)温度62-66℃,湿度94-98%,蒸汽加湿,固化3-5小时;(2)温度58-62℃,湿度83-87%,蒸汽加湿,固化15-18小时;(3)温度52-57℃,湿度68-73%,固化6-9小时;(4)温度48-54℃,湿度57-62%,固化7-9小时;(5)温度53-57℃,湿度43-46%,固化9-11小时;(6)温度62-68℃,湿度0-30%,干燥10-13小时;(7)温度68-72℃,干燥22-25小时,固化完成后得到正、负极板;

(5)叠极板群:加压至25-45kpa,按照一层正极板、一层隔板和一层负极板的方式进行叠加,隔板采用高强度pe材料制作且隔板表面覆盖一层超细玻璃纤维,得到电池单体;

(6)焊极板群、封装:将多个电池单体装入采用高纯改性pp塑料注塑成型的壳体中并通过热熔焊接为串联的方式连接,然后密封,采用高纯改性pp塑料注塑成型的壳体耐酸蚀、耐老化、耐变形;

(7)加酸、充电:在封装后的电池中加入稀硫酸,充电44-68h完成化成。

下文将结合具体实施例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明,而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。

除非另有说明,以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品,或者可以通过已知方法制备。

实施例1

本发明首先提出一种汽车起停用agm蓄电池,包括如下组分:纯度为99.994%的铅、钙、锡、铝、银、铋、铈、四碱式硫酸铅晶种、短纤维、炭黑、三氧化二锑、纯水、超细硫酸钡、腐殖酸、纳米炭、密度为1.400g/cm3的稀硫酸。

本发明还提出一种汽车起停用agm蓄电池的制备方法,包括以下步骤:

(1)浇铸板栅:将钙、锡、铝、银、铋、稀土元素与铅熔化浇铸成正、负极板栅,各成分的质量比为:钙:锡:铝:银:铋:稀土元素:铅=0.06%:1%:0.02%:0.2%:0.02%:0.015%:余量;

(2)制作正极铅膏:将铅磨成粉后和四碱式硫酸铅晶种、短纤维、炭黑、三氧化二锑、纯水混合搅拌均匀,搅拌期间加入稀硫酸,和成正极铅膏,正极铅膏中各成分的质量份比例为:铅粉:四碱式硫酸铅晶种:短纤维:炭黑:三氧化二锑:纯水:稀硫酸=100:0.2:0.1:0.1:0.05:11:7.7;

(3)制作负极铅膏:将铅粉和超细硫酸钡、腐殖酸、纳米炭、短纤维、纯水混合搅拌均匀,搅拌期间加入稀硫酸,和成负极铅膏,负极铅膏中各成分的质量份比例为:铅粉:超细硫酸钡:腐殖酸:纳米炭:短纤维:纯水:稀硫酸=100:0.8:0.2:0.2:0.08:10:6.3;

(4)涂板:将正极铅膏涂布于正极板栅正反两面,将负极铅膏涂布于负极板栅正反两面,完成后放入固化室中进行固化,固化工序包括如下步骤:(1)温度62℃,湿度94%,蒸汽加湿,固化3小时;(2)温度58℃,湿度83%,蒸汽加湿,固化15小时;(3)温度52℃,湿度68%,固化6小时;(4)温度48℃,湿度57%,固化7小时;(5)温度53℃,湿度43%,固化9小时;(6)温度62℃,湿度10%,干燥10小时;(7)温度68℃,干燥22小时,固化完成后得到正、负极板;

(5)叠极板群:加压至25kpa,按照一层正极板、一层隔板和一层负极板的方式进行叠加,隔板采用高强度pe材料制作且隔板表面覆盖一层超细玻璃纤维,得到电池单体;

(6)焊极板群、封装:将多个电池单体装入采用高纯改性pp塑料注塑成型的壳体中并通过热熔焊接为串联的方式连接,然后密封;

(7)加酸、充电:在封装后的电池中加入稀硫酸,充电44h完成化成。

实施例2

本发明首先提出一种汽车起停用agm蓄电池,包括如下组分:纯度为99.996%的铅、钙、锡、铝、银、铋、铈、四碱式硫酸铅晶种、短纤维、炭黑、三氧化二锑、纯水、超细硫酸钡、腐殖酸、纳米炭、密度为1.400g/cm3的稀硫酸。

本发明还提出一种汽车起停用agm蓄电池的制备方法,包括以下步骤:

(1)浇铸板栅:将钙、锡、铝、银、铋、稀土元素与铅熔化浇铸成正、负极板栅,各成分的质量比为:钙:锡:铝:银:铋:稀土元素:铅=0.09%:1.5%:0.04%:0.5%:0.05%:0.065%:余量;

(2)制作正极铅膏:将铅磨成粉后和四碱式硫酸铅晶种、短纤维、炭黑、三氧化二锑、纯水混合搅拌均匀,搅拌期间加入稀硫酸,和成正极铅膏,正极铅膏中各成分的质量份比例为:铅粉:四碱式硫酸铅晶种:短纤维:炭黑:三氧化二锑:纯水:稀硫酸=100:0.5:0.12:0.5:0.2:13:9.1;

(3)制作负极铅膏:将铅粉和超细硫酸钡、腐殖酸、纳米炭、短纤维、纯水混合搅拌均匀,搅拌期间加入稀硫酸,和成负极铅膏,负极铅膏中各成分的质量份比例为:铅粉:超细硫酸钡:腐殖酸:纳米炭:短纤维:纯水:稀硫酸=100:1.2:0.5:0.6:0.1:12:7.7;

(4)涂板:将正极铅膏涂布于正极板栅正反两面,将负极铅膏涂布于负极板栅正反两面,完成后放入固化室中进行固化,固化工序包括如下步骤:(1)温度66℃,湿度98%,蒸汽加湿,固化5小时;(2)温度62℃,湿度87%,蒸汽加湿,固化18小时;(3)温度57℃,湿度73%,固化9小时;(4)温度54℃,湿度62%,固化9小时;(5)温度57℃,湿度46%,固化11小时;(6)温度68℃,湿度30%,干燥13小时;(7)温度72℃,干燥25小时,固化完成后得到正、负极板;

(5)叠极板群:加压至45kpa,按照一层正极板、一层隔板和一层负极板的方式进行叠加,隔板采用高强度pe材料制作且隔板表面覆盖一层超细玻璃纤维,得到电池单体;

(6)焊极板群、封装:将多个电池单体装入采用高纯改性pp塑料注塑成型的壳体中并通过热熔焊接为串联的方式连接,然后密封;

(7)加酸、充电:在封装后的电池中加入稀硫酸,充电68h完成化成。

实施例3

本发明首先提出一种汽车起停用agm蓄电池,包括如下组分:纯度为99.995%的铅、钙、锡、铝、银、铋、铈、四碱式硫酸铅晶种、短纤维、炭黑、三氧化二锑、纯水、超细硫酸钡、腐殖酸、纳米炭、密度为1.400g/cm3的稀硫酸。

本发明还提出一种汽车起停用agm蓄电池的制备方法,包括以下步骤:

(1)浇铸板栅:将钙、锡、铝、银、铋、稀土元素与铅熔化浇铸成正、负极板栅,各成分的质量比为:钙:锡:铝:银:铋:稀土元素:铅=0.07%:1.2%:0.03%:0.3%:0.03%:0.02%:余量;

(2)制作正极铅膏:将铅磨成粉后和四碱式硫酸铅晶种、短纤维、炭黑、三氧化二锑、纯水混合搅拌均匀,搅拌期间加入稀硫酸,和成正极铅膏,正极铅膏中各成分的质量份比例为:铅粉:四碱式硫酸铅晶种:短纤维:炭黑:三氧化二锑:纯水:稀硫酸=100:0.3:0.11:0.3:0.1:12:8;

(3)制作负极铅膏:将铅粉和超细硫酸钡、腐殖酸、纳米炭、短纤维、纯水混合搅拌均匀,搅拌期间加入稀硫酸,和成负极铅膏,负极铅膏中各成分的质量份比例为:铅粉:超细硫酸钡:腐殖酸:纳米炭:短纤维:纯水:稀硫酸=100:1:0.3:0.3:0.09:11:6.8;

(4)涂板:将正极铅膏涂布于正极板栅正反两面,将负极铅膏涂布于负极板栅正反两面,完成后放入固化室中进行固化,固化工序包括如下步骤:(1)温度63℃,湿度95%,蒸汽加湿,固化4小时;(2)温度59℃,湿度86%,蒸汽加湿,固化16小时;(3)温度54℃,湿度69%,固化7小时;(4)温度49℃,湿度59%,固化8小时;(5)温度56℃,湿度44%,固化10小时;(6)温度64℃,湿度15%,干燥12小时;(7)温度69℃,干燥23小时,固化完成后得到正、负极板;

(5)叠极板群:加压至30kpa,按照一层正极板、一层隔板和一层负极板的方式进行叠加,隔板采用高强度pe材料制作且隔板表面覆盖一层超细玻璃纤维,得到电池单体;

(6)焊极板群、封装:将多个电池单体装入采用高纯改性pp塑料注塑成型的壳体中并通过热熔焊接为串联的方式连接,然后密封;

(7)加酸、充电:在封装后的电池中加入稀硫酸,充电50h完成化成。

实施例4

本发明首先提出一种汽车起停用agm蓄电池,包括如下组分:纯度为99.996%的铅、钙、锡、铝、银、铋、铈、四碱式硫酸铅晶种、短纤维、炭黑、三氧化二锑、纯水、超细硫酸钡、腐殖酸、纳米炭、密度为1.400g/cm3的稀硫酸。

本发明还提出一种汽车起停用agm蓄电池的制备方法,包括以下步骤:

(1)浇铸板栅:将钙、锡、铝、银、铋、稀土元素与铅熔化浇铸成正、负极板栅,各成分的质量比为:钙:锡:铝:银:铋:稀土元素:铅=0.08%:1.3%:0.03%:0.4%:0.04%:0.05%:余量;

(2)制作正极铅膏:将铅磨成粉后和四碱式硫酸铅晶种、短纤维、炭黑、三氧化二锑、纯水混合搅拌均匀,搅拌期间加入稀硫酸,和成正极铅膏,正极铅膏中各成分的质量份比例为:铅粉:四碱式硫酸铅晶种:短纤维:炭黑:三氧化二锑:纯水:稀硫酸=100:0.4:0.11:0.4:0.15:12:8.5;

(3)制作负极铅膏:将铅粉和超细硫酸钡、腐殖酸、纳米炭、短纤维、纯水混合搅拌均匀,搅拌期间加入稀硫酸,和成负极铅膏,负极铅膏中各成分的质量份比例为:铅粉:超细硫酸钡:腐殖酸:纳米炭:短纤维:纯水:稀硫酸=100:1.1:0.4:0.5:0.09:11:7.5;

(4)涂板:将正极铅膏涂布于正极板栅正反两面,将负极铅膏涂布于负极板栅正反两面,完成后放入固化室中进行固化,固化工序包括如下步骤:(1)温度65℃,湿度95%,蒸汽加湿,固化4小时;(2)温度60℃,湿度85%,蒸汽加湿,固化16小时;(3)温度55℃,湿度70%,固化8小时;(4)温度50℃,湿度60%,固化8小时;(5)温度55℃,湿度45%,固化10小时;(6)温度65℃,湿度20%,干燥12小时;(7)温度70℃,干燥24小时,固化完成后得到正、负极板;

(5)叠极板群:加压至35kpa,按照一层正极板、一层隔板和一层负极板的方式进行叠加,隔板采用高强度pe材料制作且隔板表面覆盖一层超细玻璃纤维,得到电池单体;

(6)焊极板群、封装:将多个电池单体装入采用高纯改性pp塑料注塑成型的壳体中并通过热熔焊接为串联的方式连接,然后密封;

(7)加酸、充电:在封装后的电池中加入稀硫酸,充电55h完成化成。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式。但是,本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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