一种长寿命充电接受快速的超能蓄电池的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种长寿命充电接受快速的超能蓄电池，属于铅蓄电池技术领域。
【背景技术】
[0002] 作为二次电池的铅蓄电池，与其他二次电池相比，高容量大功率输出特性好、溫度 使用环境广范、环保无污染、废旧资源回收率高、安全系数高、且制造成本最低，所W广泛使 用于汽车、摩托车和船舰的发动机起动，IPS不间断电源的储能和供电，太阳能、风能、地热 能、潮软能等自然能的开发利用和电动助力车、电动汽车产业的发展。
[0003] 现在，城市污染气体的排放中，汽车已占了 60%W上，世界各国都在寻找汽车代用 燃料。由于石油短缺日益严重人们都渐渐认识到开发电动道路车的重要性，在使用石油和 其它能源的同时尽量降低废气的排放，希望开发与之相适配的启停蓄电池、电动助力车用 蓄电池和电动道路车辆用铅蓄电池。
[0004] 然而，目前作为电动助力车用、混合动力汽车和纯电动汽车提供动力电源的有裡 蓄电池、儀氨、燃料电池、憐酸裡铁和铅蓄电池，它们各有优缺点，但相对而言，铅蓄电池技 术成熟，安全系数高，制造成本低。但现有的铅蓄电池在快速充电接受能力性能水平不高、 比能量低、W及生产和回收环境准入的高要求等，还未能完全适配储能系统、启停汽车、电 动助力车用、混合动力汽车和纯电动汽车使用要求。其不足之处主要体现在W下几个方面： 一、电动助力车电池：（1)、生产过程中工艺要求程度高，特别是对一致性要求高，在分磨及 配组环节损耗高.使用过程中正板栅中添加的0.3%儒金属对人体及环境危害大。（2)、一 般的一组48V电池在30公斤左右，体积大、比能量低，活性物质的利用率只有40%左右。 (3)、充电时间长，一般市售的电池充电时间大于12小时。（4)、行驶里程短，一般情况下充 足一次电只能行驶50公里左右。巧）、循环使用寿命短，充放电次数在400次W内，从出厂到 寿命终止只能维持在1. 5年。二、管式电动=轮车电池：（1)、此类电池的生产环节的最大问 题是环境污染大，因为使用的是玻纤套管，灌粉环节粉尘对人体的危害较大。（2)、能量低， 一只市场销售的28公斤的加水电池，容量大约在70AH左右，活性物质的利用率只有34%左 右。（3)、充电效率低，因为管式电池的特性，充电时的倍率要达到10倍左右，充电时长在20 小时左右。（4)、维护工作量大，在正常的使用的情况下，一个半月的时间就需补充一次水， 很多情况下电池报废原因是液位下降造成的。巧）、质保时间短，市售的电池一般质保的时 间为6个月。=、USB阀控电池：（1)、此类电池的生产环节主要问题是工艺要求特殊，品类繁 多，产出比低，损耗大，人员使用量大，不利于环保的控制。（2)、使用过程控制复杂，要求有 良好的充电控制条件，一般要求有专用的微处理装置，由于其多使用玻璃纤维作为隔板，氧 化合能力较弱，所W很容易失水造成报废。（3)、对于使用环境的要求较高，一般要求使用环 境溫度在25°C左右，因其使用的是贫液式的设计，对热失控相对比较敏感，如果溫度过高也 容易造成电池失效。（4)、搁置时间短，阀控电池因为时湿荷电状态，故搁置寿命最多两年。 USB电池一般作为备用储能电源，故日常使用维护投成本大。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种长寿命充电接受快速的超能蓄电池，能克服现有技术 的不足，解决铅蓄电池的快速充电接受能力不足的问题，并提高铅蓄电池的综合性能，发 挥蓄电池的更高效率，延长蓄电池的使用寿命。
[0006] 本发明的目的是通过W下技术方案来实现的：一种长寿命充电接受快速的超能蓄 电池，包括壳体，它还包括设置在壳体内的多个放电单元、正导电汇流极、负导电汇流极W 及设置在壳体上的正电极外接端子和负电极外接端子，其中，放电单元之间设置有隔板，放 电单元由多组具有电容特性电极的正极板、具有电容特性电极的负极板、位于正极板和负 极板之间的PVC-二氧化娃微孔隔板W及胶体电解质组成，胶体电解质填充在正极板、负极 板和PVC-二氧化娃微孔隔板之间，正导电汇流极将多个放电单元的正极板与正电极外接 端子相连，负导电汇流极将多个放电单元的负极板与负电极外接端子相连；
[0007] 所述的具有电容特性电极的正极板和负极板，其电极由含铅基合金导电骨架结 构和活性物质组成，活性物质由经过稀±改性结晶、或W铅为主要元素的铅-稀±改性结 晶构成的无序地分布结构形成的集电网络，其中，正极板的电极配方是在二氧化铅含量为 78~85%的蓄电池正极配料基础上，加入相当原配方中铅质量比0. 15~1 %稀±改性结晶 及0.OOl~0. 1 %的硫酸儀负极板的电极配方是在二氧化铅含量为78~85 %的蓄电池正 极配料基础上加入相当铅质量比0.Ol~0. 1 %的领酸盐结晶及0. 008%~0. 08%的稀±改 性结晶，所述的稀±改性结晶或者铅-稀±改性结晶是利用常规的凝胶渗杂法、烧结结晶 和水磨粉碎法制备而得；
[0008] 将上述的制作材料按比例在50~60°C的溫度环境下进行和膏，经填涂在铅基合 金导电骨架上，再在50~60°C、相对湿度为85~95%的环境中固化4她，经干燥水分< 1 % 时分板，组装电池，经9小时内化成充电即得超能蓄电池电极板成品。
[0009] 所述的铅基合金中还含有Sn、化或Si中的至少一种，其含量为铅基合金重量的 0. 1 ~1%。
[0010] 所述的含铅-稀±改性结晶的平均粒径为0.Olym~500ym。
[0011] 所述的正极板的电极配方是按重量百分比其组份间的比例为铅：锡：娃：石墨：聚 醋纤维：稀±改性结晶：硫酸儀等于1 :0.OOl~0.Ol:0.OOOl~0. 0015 :0. 002~0. 007 : 0. 04 ~0. 1 :0. 15 ~1 :0.OOl~0. 1。
[0012] 所述的负极板的电极配方是按重量百分比其组份间的比例为铅：聚醋纤维：乙 烘黑：硫酸领：腐植酸：木素：铁酸领：改性稀±粉等于1 :〇. 003~0. 008 :0. 1~0. 5 : 0. 6 ~1. 5 :0. 4 ~0. 8 :0. 15 ~0. 6 :0.Ol~0. 1 :0. 008 ~0. 08。
[0013] 将现有蓄电池与本发明的超能蓄电池的正生极板、负生极板、正熟板W及负熟板 进行电镜扫描图对比，通过图3-图10的对比可见，超能蓄电池的正生极板、负生极板、正熟 板W及负熟板的表面微观形貌均比现有蓄电池相对规则、排列有序，更加有利于快速充电， 铅蓄电池的综合性能更佳。
[0014] 同时，对现有蓄电池与本发明超能蓄电池的综合性能进行试验，试验结果见图 11-图16的曲线图，图11为现有蓄电池的放电曲线图，图12为本发明的放电曲线图，显而 易见地，本发明的充电时间比现有蓄电池的容量增加了 4-6%，图13为现有蓄电池的充电 曲线图，图14为本发明的充电曲线图，分别从充电的电流、电压、容量W及充电时间上去对 比，在蓄电池充满的前提下，充电时间提高约50%，快速充电接受能力大大提高，同时在充 电过程中，电流和电压相对于现有蓄电池而言较稳定，提高了铅蓄电池的综合性能，图15 为现有蓄电池与本发明超能蓄电池在正极电位的对比，图16为现有蓄电池与本发明超能 蓄电池在负极电位的对比，明显的，本发明的蓄电池的使用效率更高。
[0015] 本发明的有益效果在于：通过将含有改性稀±结晶、或W铅为主要元素的铅-改 性稀±结晶构成的无序地分布结构形成的集电网络，含铅基合金导电骨架结构的电极作为 超能蓄电池的电极使用，解决了铅蓄电池的快速充电接受能力不足的问题，并提高了铅蓄 电池的综合性能，延长了蓄电池的使用寿命，发挥了蓄电池的更高效率，能适应储能系统、 启停汽车、电动助力车、混合动力汽车和纯电动汽车的使用要求。
【附图说明】
[0016] 图1为本发明的结构示意图；
[0017] 图2为本发明的侧面剖视图；
[0018] 图3为现有蓄电池正生极板的电镜扫描图；
[0019] 图4为本发明超能蓄电池正生极板的电镜扫描图；
[0020] 图5为现有蓄电池负生极板的电镜扫描图；
[0021] 图6为本发明超能蓄电池负生极板的电镜扫描图；
[0022] 图7为现有蓄电池正熟板的电镜扫描图；
[0023] 图8为本发明超能蓄电池正熟板的电镜扫描图；
[0024] 图9为现有蓄电池负熟板的电镜扫描图；
[0025] 图10为本发明超能蓄电池负熟板的电镜扫描图；
[0026] 图11为现有蓄电池的放电曲线图；
[0027] 图12为本发明超能蓄电池的放电曲线图；
[0028] 图13为现有蓄电池的充电曲线图；
[0029] 图14为本发明超能蓄电池的充电曲线图；
[0030] 图15为现有蓄电池与本发明超能蓄电池在正极电位的对比图；
[0031] 图16为现有蓄电池与本发明超能蓄电池在负极电位的对比图。
[003引其中，1-壳体，2-放电单元，3-隔板，4-正导电汇流极，5-负导电汇流极，6-正电 极外接端，7-负电极外接端子，21-正极板，22-负极板，23-PVC-二氧化娃微孔隔板，24-胶 体电解质。
【具体实施方式】
[0033] 下面结合附图进一步描述本发明的技术方