汽車起停用鉛碳卷繞蓄電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種汽車起停用鉛碳卷繞蓄電池，屬于鉛酸蓄電池技術(shù)領(lǐng)域。電池殼體采用圓桶式結(jié)構(gòu)，殼體材質(zhì)選用改性PP，并加入聚苯醚PPO耐高溫材料制作，極群采用卷繞式結(jié)構(gòu)，裝配壓力為50～60kpa，在電解液中加入1%～2%的K2SO4，負極鉛膏中加入專用碳材料（活性炭0.2%～3.5%、導(dǎo)電炭黑0.2%～2.5%、氧化銦0.01%～1%、木素0.1%～3%、腐植酸0.1%～0.3%、硫酸鋇0.2%～2%）。本發(fā)明提高了電池的充電接受能力，耐高溫循環(huán)壽命，起停循環(huán)壽命大于10萬次，解決了現(xiàn)有平板蓄電池耐高溫性能差、起停循環(huán)壽命短的問題，適用于汽車行業(yè)的起停汽車用蓄電池。
【專利說明】
汽車起停用鉛碳卷繞蓄電池
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于鉛酸蓄電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種汽車起停用鉛碳卷繞蓄電池。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著經(jīng)濟的高速增長，能源短缺、環(huán)境污染等問題已經(jīng)成為全球各國能否實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展所面臨的重大挑戰(zhàn)，節(jié)能減排的形勢仍十分嚴峻。汽車工業(yè)是我國的基礎(chǔ)工業(yè)，近年來我國汽車工業(yè)迅速發(fā)展，產(chǎn)銷總量持續(xù)增長，2013年汽車銷量超過2000萬輛，保有量超過I億輛。因此，加快汽車工業(yè)節(jié)能減排已經(jīng)成為我國節(jié)能減排工作的重中之重。
[0003]2012年6月28日，國務(wù)院《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012—2020年)》則要求“到2015年，當年生產(chǎn)的乘用車平均燃料消耗量降至6.9升/百公里，節(jié)能型乘用車燃料消耗量降至5.9升/百公里以下；到2020年，當年生產(chǎn)的乘用車平均燃料消耗量降至5.0升/百公里，節(jié)能型乘用車燃料消耗量降至4.5升/百公里以下”。隨著國家出臺的種種政策表明，降低汽車油耗和尾氣排放已經(jīng)成為國家落實節(jié)能減排政策的必然要求，也是各大汽車廠商順應(yīng)國家政策要求必須努力改進的方向。
[0004]在此情況下，汽車起停技術(shù)作為一種成本不高，但節(jié)能減排效果明顯，非常有潛力成為未來幾年內(nèi)大規(guī)模應(yīng)用的節(jié)能技術(shù)。研究表明，如果安裝了起停系統(tǒng)，節(jié)油減排效果可以達到5%?10%。如今除了奔馳、寶馬、奧迪、大眾和上海通用外，上汽、長安、長城、吉利、一汽、東風、海馬、華晨等也開始裝備起停系統(tǒng)。
[0005]但傳統(tǒng)的汽車富液電池已滿足不了汽車起停系統(tǒng)的要求，會導(dǎo)致電池壽命短、起停次數(shù)少、嚴重虧電等問題，而且有其他蓄電池廠家開發(fā)的一種平板AGM起停蓄電池，由于沒有完全解決高溫下的循環(huán)性能和起停壽命不長等問題，所以使用效果并不理想，因此開發(fā)一種新型的起停蓄電池已非常必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種耐高溫性能好、充電接受能力強、起停循環(huán)壽命長的汽車起停用鉛碳卷繞蓄電池。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是:汽車起停用鉛碳卷繞蓄電池，包括電池殼體、極群、電解液，其改進之處是極群所用負極鉛膏中加入由活性炭、導(dǎo)電炭黑、氧化銦、木素、腐植酸和硫酸鋇組成的專用碳材料，極群采用卷繞式結(jié)構(gòu)，裝配壓力為50?60kpa，電池殼體采用圓桶式結(jié)構(gòu)，殼體材質(zhì)為改性PP，并加入聚苯醚PPO耐高溫材料，電解液中加AK2S04。
[0008]所述負極鉛膏中加入專用碳材料后，各組分在鉛膏總量中的重量百分比為:活性炭0.2%?3.5%，導(dǎo)電碳黑0.2%?2.5%，氧化銦0.01%?1%，木素0.1%?3%，腐植酸0.1%?
0.3%，硫酸鋇0.2%?2%，其余為鉛;所述聚苯醚PPO在殼體材料中的重量百分比為5%?15% ；所述電解液加入K2SO4的重量百分比為1%?2%。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:電池殼體采用圓桶式結(jié)構(gòu)，殼體材質(zhì)選用改性PP，并加入聚苯醚PPO耐高溫材料制作，提高了殼體的強度和耐高溫性能，有利于延長使用壽命。
[0010]極群采用卷繞式結(jié)構(gòu)，裝配壓力為50?60kpa，提高了電池的耐振動性能，并使活性物質(zhì)與板柵結(jié)合更緊密，減小電池內(nèi)阻，延緩電池容量衰減；在電解液中加入1%?2%的K2SO4,有利于防止電池在高溫下產(chǎn)生枝晶短路，造成電池容量下降。
[0011 ]負極鉛膏中加入專用炭材料(活性炭0.2%?3.5%、導(dǎo)電炭黑0.2%?2.5%、氧化銦
0.01%?1%、木素0.1%?3%、腐植酸0.1%?0.3%、硫酸鋇0.2%?2%)，大大提高電池的充電接受能力和起停循環(huán)壽命，并可以提高吸收汽車制動回收能量性能。
【具體實施方式】
[0012]下面通過實例進一步說明本發(fā)明及有益效果。
[0013]在負極鉛膏中加入專用炭材料，各組分的重量百分比為:活性炭1.5%、導(dǎo)電炭黑
0.5%、氧化銦0.02%、木素0.3%、腐植酸0.2%、硫酸鋇0.8%，其余為鉛。正極鉛膏配方采用現(xiàn)有卷繞電池配方，極群采用卷繞式結(jié)構(gòu)，裝配壓力為55kpa左右，在電解液中加入重量百分比1.2%的K2SO4，電池殼體采用圓桶式結(jié)構(gòu)，殼體材質(zhì)選用改性PP，并加入重量百分比為10%的聚苯醚PPO耐高溫材料。其余工藝借用現(xiàn)行鉛酸蓄電池工藝技術(shù)，制作樣品電池12V50Ah電池10只，化成采用內(nèi)化成工藝，電池下線后，靜置72h，從中抽取3只進行充電接受能力測試，2只進行高溫壽命循環(huán)測試，2只進行起停壽命測試，并與現(xiàn)有其他廠家平板起停電池進行測試對比。檢測設(shè)備采用張家港金帆電源有限公司生產(chǎn)的蓄電池充放電循環(huán)測試儀進行檢測。
[0014]1、充電接受能力測試
樣品中抽取3只電池，分別以5A放電5h，放電結(jié)束后立即放入0°C的低溫箱至少20h，然后以恒壓14.4V恒壓充電，記錄1min的充電電流，測得充電電流值分別為2IA、20A、22A，其他廠家起停電池I Omin的充電電流一般在15A左右，本發(fā)明提高了電池的充電接受能力。
[0015]2、高溫循環(huán)壽命測試
樣品中抽取2只電池，進行高溫循環(huán)壽命測試。循環(huán)制式為:在環(huán)境溫度為60°C下，①電池先以41η放電2.5h，②然后以恒壓14.4V限流71η充電40min，再以以71η放電30min，③重復(fù)循環(huán)第②步85次，④再以恒壓14.8V限流21η充電18h，然后進行容量測試，再以恒壓14.8V限流51η充電24h。以上所有步驟為I個大循環(huán)單元。測得樣品電池循環(huán)單元分別為22、23個大循環(huán)單元，其他廠家起停電池一般為15個大循環(huán)單元。本發(fā)明對高溫循環(huán)壽命有明顯的提高。注:1n表示20小時率放電電流，單位為安培，ln=C2Q/20(C2Q表示電池額定容量)。
[0016]3、起停壽命測試
樣品中抽取2只電池，進行起停壽命測試。循環(huán)制式為:在環(huán)境溫度為25°C下，電池以45A放電59s，然后300A放電ls(終止電壓標準7.2V)，再以恒壓14.0￥充電608，限流10(^，重復(fù)3600次，然后靜置48h。測得樣品電池循環(huán)次數(shù)分別為11.1萬次和11.3萬次，其他廠家起停電池一般為3萬次至4萬次。本發(fā)明對起停壽命循環(huán)有大大的提升。
[0017]從上述試驗測試可以說明，采用本發(fā)明制作的汽車起停用鉛碳卷繞蓄電池可以大大提升電池的充電接受能力、耐高溫壽命性能和起停循環(huán)性能，完全滿足電池在汽車的起停系統(tǒng)中使用。
【主權(quán)項】
1.一種汽車起停用鉛碳卷繞蓄電池，包括電池殼體、極群、電解液，其特征是極群所用負極鉛膏中加入由活性炭、導(dǎo)電炭黑、氧化銦、木素、腐植酸和硫酸鋇組成的專用碳材料，極群采用卷繞式結(jié)構(gòu)，裝配壓力為50?60kpa，電池殼體采用圓桶式結(jié)構(gòu)，殼體材質(zhì)為改性PP，并加入聚苯醚PPO耐高溫材料，電解液中加入K2SO4。2.按權(quán)利要求1所述汽車起停用鉛碳卷繞蓄電池，其特征是所述負極鉛膏中加入專用碳材料后，各組分在鉛膏總量中的重量百分比為:活性炭0.2%?3.5%，導(dǎo)電碳黑0.2%?2.5%，氧化銦0.01%?1%，木素0.1%?3%，腐植酸0.1%?0.3%，硫酸鋇0.2%?2%，其余為鉛。3.按權(quán)利要求1所述汽車起停用鉛碳卷繞蓄電池，其特征是所述聚苯醚PPO在殼體材料中的重量百分比為5%?15%。4.按權(quán)利要求1所述汽車起停用鉛碳卷繞蓄電池，其特征是所述電解液加入K2SO4的重量百分比為1%?2%。
【文檔編號】H01M4/62GK105845991SQ201610307042
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月11日
【發(fā)明人】朱文樂, 楊寶峰, 孫中五
【申請人】雙登集團股份有限公司