[發明專利]鉛酸蓄電池膠體電解液的灌注方法

有效

• 申請號: 200910097928.5
• 申請日: 2009-04-23
• 公開（公告）號: CN101540389A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發明（設計）人: 徐克成;桂長清
• 申請（專利權）人: 長興昌盛電氣有限公司
• 主分類號: H01M2/36
• 分類號: H01M2/36;H01M10/44;H01M10/12;H01M10/06
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明涉及蓄電池制造技術領域，尤其涉及一種鉛酸蓄電池膠體電解液的灌注方法。

背景技術

膠體電解液的灌注方法是決定鉛酸蓄電池性能的關鍵因素，現有鉛酸蓄電池膠體電解液的灌注方法有如下幾種：

1.直接灌注法

將配制好的膠體電解液，攪拌切稀后，盡快地灌入電池。這種方法適合于采用平板式隔板的電池或管狀正極的電池，對于采用AGM隔板的電池，只有在抽真空狀態下方可使膠體電解液均勻地進入電池極群。用該方法做成的鉛酸蓄電池內阻大，大電流放電性能不好，不適合作動力電池。

2.先酸后膠法

先將高濃度的硫酸加入電池，待極板和隔板充分浸泡后倒出剩余的硫酸，然后加入硅溶膠。由于先加入的硫酸濃度高于電池工作需要的硫酸濃度，那么硅溶膠加入電池時會使電池溫度升高，影響電池壽命。此外，硫酸和硅溶膠在電池內的混合均勻性不容易控制。

3.放電加膠法

按工藝要求先加入一定量的濃度較高的硫酸溶液，待極群吸酸完畢電池溫度下降后，將電池用5h率電流放電。待放電結束后，加入定量的硅溶膠，再對電池進行全充電。采用這一方法的目的是在電池放完電后，其中硫酸的濃度就會下降。當加入硅溶膠時不會很快膠凝，有利于硫酸和硅溶膠混合均勻。在充電過程中，電解液的濃度會不斷升高，促使硅凝膠的形成。本方法對采用平板式隔板和AGM隔板的電池均可適用，做成的電池雖然內阻較低，但電池容易漏酸。

發明內容

本發明提供了一種鉛酸蓄電池膠體電解液灌注方法，該方法解決了直接灌注法制成的蓄電池內阻大，放電加膠法制成的蓄電池壽命較低的問題。

一種鉛酸蓄電池膠體電解液的灌注方法，包括以下步驟：

往干態電池中加入硫酸溶液，待極群吸完硫酸溶液后加入第一膠體電解液至極群上沿并進行放電，放電至電量剩余30～50％時進行充電，充電完畢后用第二膠體電解液補足。

所述硫酸溶液加入量優選為極群吸酸總體積的40～90％，極群吸酸總體積測算方法為：將過量硫酸溶液加入電池槽內，待液面不再下降時進行測定。極群吸酸總體積＝加入的硫酸溶液總體積-未吸收的硫酸溶液體積。在電池制造領域，在灌注前，一般會對極群吸酸的總體積進行測試。

加入的硫酸溶液的重量百分比濃度優選為36～45％。

所述的第一膠體電解液制備方法如下：

在重量百分比濃度為36～45％的硫酸溶液中加入氣相二氧化硅，攪拌均勻后制得，氣相二氧化硅占第一膠體電解液總重量的2～10％。該膠體電解液，制備方便，膠體分布均勻。

所述的第二膠體電解液的配方如下：

在重量百分比濃度為36～45％的硫酸溶液中加入氣相二氧化硅，攪拌均勻后加入高分子聚合物，其中氣相二氧化硅和高分子聚合物分別占第二膠體電解液總重量的3～10％和0.005～0.01％。

所述的高分子聚合物優選為聚丙烯酰胺、羧甲基纖維素和聚乙烯醇。

所述的放電電流大小為I₂C或I₁₀C，其中C表示電池容量，I₂C和I₁₀C分別表示2h率和10h率放電電流。

本發明灌注方法制備的蓄電池發熱量小，電池壽命長，按GB/T22199-2008規定進行測定，其充放電循環壽命可達500個周期，電池內阻較低，電池自放電速度很小。

具體實施方式

實施例1

在重量濃度36％的硫酸溶液中加入氣相二氧化硅，攪拌均勻后制得第一膠體電解液，其中氣相二氧化硅占第一膠體電解液總重量的8％。

在重量濃度36％的硫酸溶液中加入氣相二氧化硅，攪拌均勻后加入聚丙烯酰胺，制得第二膠體電解液。氣相二氧化硅和聚丙烯酰胺分別占第二膠體電解液總重量的8％和0.005％。

取干態6DZM10電動車鉛酸蓄電池，經測試本實施例干態電池的每單格電池槽中極群吸酸的總體積為100ml，其膠體電解液的灌注方法如下：

在干態電池(隔膜用δ0.45mm雙包)的每單格電池槽內加入50ml重量百分比濃度為44％的硫酸溶液，靜置1h至極群吸酸完畢，加入40ml第一膠體電解液，然后用5A恒電流放電至電量剩余50％，繼續進行充電，充電完成后加入15ml第二膠體電解液補足，在電池槽上加蓋進行封裝，制得完整的蓄電池。

對上述蓄電池的電池容量、電池壽命等性能指標按GB/T22199-2008＜電動助力車用密封鉛酸蓄電池＞規定進行測試，結果如下：

電池容量：5A放電到10.5V的時間超過150min.

壽命試驗：充放電循環次數超過500次。