专利名称：一种电动汽车用高容量铅酸蓄电池的制作方法
一种电动汽车用高容量铅酸蓄电池，属电学类。
以往的铅酸蓄电池分为二种第一种是正负极板均为涂膏式极板的蓄电池，主要用作起动电源；第二种是负极板为涂膏式，正极板为管子式极板的蓄电池，主要用作电动车牵引电源，照明电源，其它不间断电源等。在使用过程中前者的涂膏式正极板活性物质容易脱落，铅膏间的结合力决定电池寿命，为提高寿命往往牺牲电池容量，为此活性物质利用率不能超过60％。同时还存在非正常损坏因素，如正极板弯曲，划破隔板造成短路，电池震动脱落铅膏造成边缘短路等。为此起动用铅酸蓄电池在正常使用情况下，充放电深循环次数只有300到600次左右，使用寿命一到二年。管子式正极板由于纤维布包复活性物质，铅膏不存在脱落问题，但也存在瞬时放电能力差，不能用作强电流放电的起动电源，体积大，电池容量小，造价高的缺点。
本发明以起动式蓄电池中的涂膏式正负极板为基础，应用导电塑料取代合金铅，制成正负极板板栅，再把导电塑料制成塑料粉沫和短纤维，接枝或涂上亲水基团，加入正极板铅膏中，用作正极板活性物质添加剂；又在涂膏式正极板表面包复(或涂复)一层导电塑料制成的吸水性导电纤维薄膜，制成正负极板；再与隔板，导电塑料制成的连接件，桩头，普通外壳等组成蓄电池。各零件连接方法采用导电塑料制成的胶粘剂粘接，或者用导电塑料熔胶焊接。蓄电池极板群采用紧装配，给于正极板一个适当的机械压力，该力通过隔板和包复(涂复)层传递给活性物质，延缓活性物质中珊瑚状结构的形成和崩溃，阻止活性物质的膨胀，抵消正极板的弯曲应力，使涂膏式正极板中的活性物质具有等同于管式正极板中活性物质的工作环境。
本发明的主要技术特征有(一)正负极板板栅用导电塑料制成，在塑料板栅表面电镀一层铅薄膜，用以增加板栅与活性物质的结合力，镀层厚度每平方米2000克以下。
(二)在涂膏式正极板的活性物质中加入导电塑料粉沫和纤维，在导电塑料粉沫和纤维上接枝或涂上亲水性基团使其具有吸液性，加入量在8％以下。
(三)改负极板铅膏中添加剂涤纶纤维为吸水性导电塑料纤维。
(四)在涂膏式正极板表面包复(涂复)一层导电塑料纤维薄膜，厚度在10mm以下，纤维接枝或涂上亲水性基团或高吸水性基团。
(五)蓄电池极板群采用紧装配，给予正极板以1MPa以下的压力。
(六)正极板活性物质中添加成孔剂，增加电极孔率，提高表面积。
本发明具有以下优点(一)高容量由于采用正极板包复薄膜和极板群紧装配技术，铅膏间的结合力不再是涂膏式极板寿命的决定因素。所以可以在正极板膏料中加入8％以下的导电剂和成孔剂，用以改善内电阻分布，提高孔率，使活性物质利用率从原有的55％提高到70％以上，特别是改合金铅扳栅和连接件为导电塑料板栅和连接件后，使同容量涂膏式蓄电池重量减少三分之一以上，其重量比容量提高50％以上，20时率放电重量比容量达60WH/Kg以上，3时率放电重量比容量在45WH/Kg以上。(二)长寿命由于在涂膏式正极板上包复(涂复)薄膜和施加压力，使正极板上的活性物质具有与管式正极板中的活性物质相同的工作环境，其使用寿命由隔板和板栅的腐蚀速度决定，所以使用寿命可达五年以上，与管式蓄电池的寿命相同，是原有涂膏式蓄电池寿命的二倍。(三)具有快速充电能力和大电流放电能力由于电极外层包有导电薄膜，电极内部具有大量的吸液能力的导电物质和成孔剂，形成了铅膏的高表面积，使本发明电极可以用大电流充电。
大电流通过包复层和板栅均匀分布于各区域的活性物质上，高表面积可使充电时产生的电解质及时扩散，实现了快速充电，速度可提高一倍。
反过来，同时也有大电流放电能力。(四)密封性能好，自放电小由于导电塑料板栅经镀铅后等同于纯铅电极，析氢过电位比铅钙电极高，利于密封，自放电小。(五)使用范围广由于具备上述优点，本发明可应用于目前铅酸蓄电池在用的所有使用场合。特别适用于电动汽车，电动摩托车，电动自行车等中高速机车作牵引主动力电源。本发明的一种实施例如下图一为蓄电池装配图，图中(1)正极板.(2)负极板.(3)隔板.(4)极板群.(5)电池槽.(6)连接件.(7)桩头.(8)挤压板.(9)加液口。
图二为正极板结构图，图中(10)导电塑料板栅.(11)铅膏.(12)导电塑料纤维包复(涂复)薄膜.(13)极耳。
如图一.二.示用导电塑料注塑成幅射状板栅(10)，经电镀镀铅后，作为正负极板板栅(10)使用。负极板(2)铅膏配比与普通涂膏式极板铅膏相同，只是改变绦纶短纤维为吸液性导电塑料短纤维。用量为铅粉的0.05％。正极板(1)内铅膏(11)配比为铅粉100Kg，硫酸18L(密度1.12温度25度)，吸液性导电塑料粉2Kg，吸液性导电纤维50g，成孔剂适量，水适量。膏料经和膏后涂填到导电塑料板栅(10)上，再经浸酸，固化，化成，干燥，切片程序后，正极板(1)包上由导电塑料纤维纺织制成的袋，作为导电塑料纤维包复(涂复)薄膜(12)，袋口向着极耳(13)方向，用导电塑料制成的胶粘剂把袋口粘在板栅(10)框壁和极耳(13)上，或者用导电塑料熔胶焊接在板栅(10)框壁和极耳(13)上，制成了正极板(1)。然后把正极板(1)、负极板(2)、隔板(3)、连接件(6)，用导电塑料熔胶焊接装配成极板群(4)，装入电池槽(5)中，同时用挤压板(8)挤紧极板群(4)，给予极板群(4)以0.5至1Mpa的压力，再经穿壁塑焊把极板群(4)连接成电池，电池经封口，桩头(7)焊接完成蓄电池装配，加电解液后即可使用。
权利要求
1.一种电动汽车用高容量铅酸蓄电池，由正极板(1)负极板(2)隔板(3)组成的极板群(4)装入电池槽(5)中，再与连接件(6)桩头(7)挤紧板(8)连接而成；其技术特征在于正极板(1)由导电塑料板栅(10)，铅膏(11)，包复(涂复)于板栅(10)外层的导电薄膜(12)组成；负极板(2)的板栅由导电塑料制成。
2.根据权利要求1所述的正极板(1)，其技术特征在于铅膏(11)中加入8％以下的导电塑料粉沫和导电塑料纤维，最佳值2％-5％。
3.根据权利要求1所述的正极板(1)，其技术特征在于铅膏(11)中的导电塑料粉沫和导电塑料纤维接枝或涂上亲水性基团，使其具有吸液性。
4.根据权利要求1所述的正极板(1)，负极板(2)，其技术特征在于导电塑料板栅涂复一层铅薄膜，厚度每平方米2000克以下。
5.根据权利要求1所述的导电薄膜(12)，其技术特征在于导电薄膜(12)由导电塑料纤维制成，纤维接枝或涂上亲水性基团或高吸水性基团，导电薄膜(12)厚度在10mm以内，最佳值0.3-1mm。
6.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池，其技术特征在于极板群(4)安装在电池槽(5)中后用挤紧板(8)挤紧，给予正极板(1)1MPa以下的压力。
7.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池，其技术特征在于各连接件(6)与桩头(7)由导电塑料制成。
8.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池，其技术特征在于各零件用导电塑料制成的导电胶粘剂粘接，或者用导电塑料熔胶焊接。
全文摘要
一种电动汽车用高容量铅酸蓄电池,用导电塑料取代合金铅制成正负极板板栅(10);正极板铅膏(11)内添加大量导电塑料制成的吸液性导电粉沫和纤维;涂膏式正极板外包复导电塑料制成的导电薄膜(12)。制成的蓄电池重量比能量提高50%以上达60WH/kg,寿命提高二倍在五年以上,充电速度提高一倍在五小时以下,可使用于铅酸蓄电池在用的所有使用场合,特别适用于电动汽车、摩托、自行车等中高速机车上作牵引电源。
文档编号H01M10/12GK1322022SQ01103160
公开日2001年11月14日 申请日期2001年2月16日 优先权日2001年2月16日
发明者夏振明 申请人:夏振明