[發明專利]膠體蓄電池壓縮膠工藝

無效

• 申請號: 200910028196.4
• 申請日: 2009-01-21
• 公開（公告）號: CN101478058A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發明（設計）人: 錢學樓;錢基斌;陸長江;錢進;張曉蘭
• 申請（專利權）人: 江蘇優德電源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/12
• 分類號: H01M10/12
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司
• 代理人: 徐冬濤

技術領域

本發明屬于膠體蓄電池領域，具體涉及一種制備膠體蓄電池的方法。

背景技術

近年來，閥控鉛酸蓄電池已成為鉛酸蓄電池的主流，尤其是膠體蓄電池的出現促使蓄電池界發生了巨大的變化，他的優點更使蓄電池界感到欣慰——不加水、不溢酸、無酸霧、可以任意放置、高倍率放電、容量可逆、良好的低溫性能等。但其缺點也是我們現在努力的方向——凝膠效果差，電池內有游離態的酸，一旦溢出腐蝕設備零部件；存膠量低，電池后期容量低而且容易造成電池熱失控提前結束壽命。

發明內容

本發明的目的是通過選擇合適的壓縮工藝，使膠體充分凝膠且使電池的存膠量大大提高，從而保證電池的后期高容量與壽命，從根本上杜絕電池的熱失控。

本發明的目的可以通過以下措施達到：

一種膠體蓄電池壓縮膠工藝，包括如下步驟：

A、取已裝入電極板的閥控式膠體蓄電池半成品；

B、通過抽真空壓縮的方法，將膠體電解質灌入電池半成品中，并在電池上安裝盛放從電池內溢出的膠液的富液壺；

C、對灌膠后并裝有富液壺的電池進行初步化成；

D、初步化成后對電池進行真空壓縮，將富液壺內的膠液壓入電池中；

E、真空壓縮后對電池繼續化成至結束。

本發明適用于采用納米級氣相二氧化硅制成的納米膠體電解質，此電解質含有納米級氣相二氧化硅(SiO₂?1.0～6.0wt％)、稀硫酸(H₂SO₄?34.4～41.4wt％?25℃)和去離子水，及適度添加劑(1.0-1.5wt‰添加劑組分有聚乙二醇、甘油、聚丙烯酰胺)。

采用納米級氣相二氧化硅制成納米級膠體電解質，則有利于膠液充滿電池的各個角落，同時膠粒粒徑變小，膠體的觸變性下降，凝膠力增強，不易水化，因此本發明優選采用膠粒粒徑為7～16nm的納米級膠體電解質。

本發明是通過抽真空壓縮的方法將膠體充分灌入電池中，其中步驟B中抽真空壓縮時采用的真空度為-0.085MPa～-0.125MPa，步驟D中真空壓縮時的采用真空度為-0.045MPa～-0.105MPa。真空箱抽真空壓膠裝置，其工作原理如圖1所示，其中吸酸裝置內裝有堿液，吸收從真空箱內吸進的酸氣，防止其對真空泵腐蝕。其工作程序如下：待灌電池放進真空箱內，關閉好真空箱門，開啟電機抽真空，當真空表顯示到特定真空度后，打開放氣球閥，使真空箱內恢復到大氣壓，把富液壺中膠液壓入電池內部。

初步化成步驟及繼續化成步驟合起來實際上是常用的“四充三放”制化成工藝，本發明經過大量實踐及實驗發現，在“三充二放”之后、“一充一放”之前對溢出的膠液進行真空壓縮可以大幅度提高存膠量，從而增加電池容量、延長電池壽命、消除電池熱失控現象，而且該步驟可以使凝膠效果更好。

一種更為具體的膠體蓄電池壓縮膠工藝如下：

1、選取正常的中、小型閥控式膠體蓄電池半成品；

2、將納米級氣相二氧化硅(SiO₂?1.0-6.0％)和稀硫酸(H₂SO₄?34.4-41.4％?25℃)混合，并加入適度添加劑(1.0-1.5‰)和適量水，用機械法或化學法制成納米級膠體電解質，使膠粒粒徑變小，達到7～16nm。其滲透性增大，灌膠時有部分膠體滲入AGM隔板與極群中，緩解電液分離；膠粒粒徑變小，膠體的觸變性下降，凝膠力增強，不易水化；

3、用自動灌膠機，采用真空壓縮的方法將膠體灌入電池中，由于電池內部反應，灌膠后會有一部分膠體“溢”出，需立即安裝電池專用富液壺，收集溢出的膠體；

4、針對內化成電池用充放機設定“三充二放”工藝進行化成；(其他化成方法也可以，必須保證初步化成結束后，對電池進行抽真空壓縮，抽真空壓縮后電池繼續化成至結束)；

5、在“三充”結束后，把上述安裝有富液壺的電池送入真空箱，對電池進行抽真空壓縮；

6、再用充放機設定“一放一充”工藝進行化成；電池壓縮膠體操作可以對電池內部膠液的松散結構進行壓縮，不僅提高了存膠量，而且使膠液完全充滿電池，增大了與極板的接觸面積，提高活性物質利用率；再者，此操作使膠體凝膠更好。

本發明的有益效果：

1、抽真空壓縮膠工藝可大大提高電池的存膠量，從根本上減少了電池的失水，杜絕了熱失控，增加了電池的容量，提高了電池的壽命。

2、抽真空壓縮膠工藝使大量的膠體包裹在極板的外面，減少了板柵的腐蝕而且防止了極板活性物質的脫落，從而延長了電池的壽命。