本发明涉及一种电化学电池技术领域，具体地讲，本发明涉及一种铅酸蓄电池，特别是一种铅酸蓄电池性能优化设计方案。
背景技术：
近几年来，随着世界经济的复苏和科技的进步，数据产品及大众消费电子产品得到普及性应用。再加上云计算技术的兴起，航天、金融、电力、通信、制造业等行业普建数据中心或计算机业务终端。为了确保数据中心及计算机业务终端安全运行，，必须配套相应数量的ups。ups的基础器件是电池，电池的作用是在市电突然中断时立即向配套计算机供电，以此来保证计算机内已有信息不丢失，由此可知电池在ups中的重要性。在现有技术条件下，市售的ups配置的电池主要是铅酸蓄电池。由于受条件和结构的限制，铅酸蓄电池普遍存在备电功率低、循环寿命短、运行和维修成本大的不足，并不能完全满足ups的配套要求，特别是电池运行可靠性、恒功率放电特性和寿命指标有待进一步提高。
技术实现要素：
本发明主要针对现有技术的不足，提出一种铅酸蓄电池性能优化方法，该方法简便，实施容易，增效明显，特别是电池的循环寿命及倍率性能有了显著性提高。
本发明通过下述技术方案实现技术目标。
铅酸蓄电池性能优化设计方案，该方案在原有结构不变的基础上，仅对负极板、隔膜和电解液进行改进设计。其改进之处在于：所述负极板为复合材质制品，它在负极板常规组分中按质量百分比添加了1～3%的复合导电材料。所述隔膜是一种具有耐穿刺特性的隔膜。所述电解液按质量百分比添加了0.5～1.5%的二氧化硅，0.8～2%的无水硫酸钠。
作为进一步改进方案，所述复合导电材料由钛丝与碳纤维等量混合而成。
作为进一步改进方案，所述隔膜用复合玻璃纤维制作。
本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：
1、本发明中的负极板因添加复合导电材料，进一步提高了活性物质利用率，减少内阻，增强导电能力，显著改善电池大电流放电能力；
2、采用复合玻璃纤维制作的隔膜耐穿刺能力强，直接减少枝晶短路风险，因此适合紧装配，从而减缓铅膏软化、脱落程度，有利于电池长期保持良好性能；
3、本发明在电解液中添加微量二氧化硅和无水硫酸钠，进一步改善电解液质量，有效防止发生酸分层及枝晶短路，从而提高电池循环寿命。
具体实施方式
下面通过实施例来进一步说明本发明。
实施例1
本发明是一种铅酸蓄电池性能优化设计方案，该方案在原有结构不变的基础上，仅对负极板、隔膜和电解液进行改进设计。所述负极板为复合材质制品。它在负极板常规组分中按质量百分比添加了微量的复合导电材料，本实施例中新增的复合导电材料为1%，该复合导电材料由钛丝与碳纤维等量混合而成。负极板因添加复合导电材料，进一步提高了活性物质利用率，减少内阻，增强导电能力，显著改善电池大电流放电能力。所述隔膜介于正负极板之间，其性能直接影响电池的性能，本实施例中隔膜用复合玻璃纤维制作，此种材质制成的隔膜具有很好的耐穿刺特性，直接减少枝晶短路风险，因此适合紧装配，从而减缓铅膏软化、脱落程度，有利于电池长期保持良好性能。所述电解液按质量百分比添加微量的二氧化硅和无水硫酸钠，本实施例中实际添加0.5%的二氧化硅，0.8%的无水硫酸钠。在电解液中添加微量二氧化硅和无水硫酸钠，进一步改善电解液质量，有效防止发生酸分层及枝晶短路，从而提高电池循环寿命。
本实施例规格为12v100ah长寿命高倍率铅酸蓄电池，按上述技术方案共制成8只，分成两组，每组4只，分别作常规的恒功率循环寿命试验和大电流放电试验，以此来进一步说明本发明。
1、恒功率循环寿命试验
将第1组电池用于恒功率循环寿命试验。所用循环制式为：恒压14.1v/只、限流15a、充电12h，以恒功率2400w/只放电，直至电流终止电压为10.02v/只为止，上述过程为一个循环。继续重复以上测试，当整组电池的放电容量低于额定容量80%时，判定寿命终止。本实施例按上述恒功率循环寿命制式共循环230次，而现有技术同规格电池循环次数一般只有110次左右。另外，本实施例循环100次时，电池的容量为初始容量的98%，容量衰减仅2%。现有技术循环100次时，电池容量衰减了15%。由此可见，本发明的容量衰减速度比现有技术小很多，因此循环寿命长。
2、大电流放电试验
将第2组4只电池作大电流放电试验，4只电池分别以2.5c恒电流放电，当电压到10v时终止放电。4只电池放电时间分别为17分25秒，17分32秒，17分40秒，17分31秒。在相同条件下，现有技术的同规格电池放电时间仅有12分钟左右。由此可见，本发明的大电流放电性能优于现有技术。
实施例2
实施例2同实施例1的技术方案完全相同，不同之处是负极板添加的复合导电材料量不一样多，本实施例按质量百分比添加3%的复合导电材料。电解液在常规配比的基础上，按质量百分比添加1.5%的二氧化硅，2%的无水硫酸钠。本实施例规格也是12v100ah长寿命高倍率铅酸蓄电池，数量8只，共分两组，每组4只，分别作常规的恒功率循环寿命试验和大电流放电试验。实施例2的试验结果同实施例相似，差别仅有2%左右，故不再重复叙述。