[發明專利]電動汽車用鉛酸蓄電池正極板

無效

• 申請號: 201210395811.7
• 申請日: 2012-10-18
• 公開（公告）號: CN102903932A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 薛奎網
• 申請（專利權）人: 雙登集團股份有限公司
• 主分類號: H01M4/68
• 分類號: H01M4/68;H01M4/62;H01M4/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種電動汽車用鉛酸蓄電池正極板，屬于鉛蓄電池極板領域。

背景技術

近年來，世界各國都在加緊對高性能電動汽車的研究。電動汽車能否推廣應用，關鍵在于其核心部件——動力電源，從安全性、性能與價格比及技術成熟度上考慮，鉛酸蓄電池仍然是電動汽車上最為經濟實用的動力電源。電動汽車用蓄電池的使用工況主要以大電流起動、中等電流持續放電，以深循環放電為主。而傳統的鉛酸電池通常單獨作為起動電池或備用電池，不能適用電動汽車使用。隨著車輛速度的提高、重量的增加，使放電電流增加，加大了蓄電池的放電深度及循環使用頻次，對電池的深循環壽命提出了更高的要求。

驅動車輛的核心動力部件主要有----蓄電池有鋰離子電池、鎳氫電池、鉛酸蓄電池等等，鋰離子電池價格高、性價比低、安全性有待提高，鎳氫電池價格雖然適中，但其污染較大，而鉛酸蓄電池具有技術相對成熟、性價比較好，可以循環綜合利用。但現有鉛酸電池存在低溫性能差、壽命短的致命缺陷，含鎘極板電池雖然深循環性能相對較好，但鎘污染同樣是一個問題，因此研究一種無鎘極板超級鉛酸電池十分必要。而對鉛酸蓄電池上述性能影響最大的則是電池的正極板。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有鉛酸蓄電池極板的不足之處，提供一種能提高電池大電流放電、低溫起動、深循環放電性能的電動汽車用鉛酸蓄電池正極板。

本發明的技術方案是：電動汽車用鉛酸蓄電池正極板，由正板柵和正極活性材料構成，其改進之處是所述正板柵采用超鈣多元合金，其組分和質量百分比含量為：鈣0.11%～0.18%，硒土0.06%～0.2%，鉍0.03%～0.06%，錫1.4%～1.8%，其余為鉛；所述正極活性材料的組分和質量配比為：鉛粉100，堿式硫酸鉛5～13，三氧化二錫0.5～1.5，超級導電石墨0.5～6，聚四氟乙稀乳液0.5～2，導電纖維0.5～2，稀硫酸10～20。

進一步方案是：所述正極板中正板柵與正極活性材料的質量比為1：（3～4.5）；所述正極活性材料中的導電纖維長度為3～5mm，稀硫酸密度為1.3～1.4g/cm³。

本發明對現有鉛酸電池的板柵合金成份進行了改進，在合金中不含鎘元素，采用鈣元素替代，增加了鈣的加入量，并加入硒土、鉍、錫等微量元素，提高了板柵的耐腐蝕性能、增強活性物質與板柵的結合力，提高了充電接受能力，增加了耐深循環放電的能力。

本發明對正極板活性物質的組分和配比進行改進和優化，加入三氧化二錫，提高耐腐蝕性能，加入堿式硫酸鉛、超級導電石墨材料，大大提高了活性材料的自身導電性和抗低溫性能，導電纖維在提高導電性的同時，作為活化材料的骨架，加入聚四氟乙稀乳液增加活化材料的強度與穩定性，由其制作的極板組裝成的電動汽車用超鈣合金蓄電池具有以下顯著優點：

（1）電池充放電循環壽命長，80%放電深度達700次以上，壽命比現有電池提高1倍以上。

（2）大電流起動能力提高，10倍Is的起動電流放電循環達到10000次。

（3）使用溫度范圍寬，能在50℃～-20℃的范圍內使用，-20℃時的放電容量與原鉛酸蓄電池相比提高15%以上。

（4）電池重量比能量提高1%左右，節約生產成本，實現循環經濟。

具體實施方式

實施例1

正極活性材料制備和正極板制作：鉛粉100kg，堿式硫酸鉛6kg，三氧化二錫0.7kg，超級導電石墨0.8kg，聚四氟乙稀乳液0.8kg，導電纖維1.2?kg，稀硫酸20?kg（密度為1.3?g/cm3），導電纖維長度為3～5mm，適量的水，將上述原料在58℃下進行和膏；采用超鈣多元合金板柵，按質量百分比計，鈣含量為0.13%，硒土含量為0.20%，鉍含量為0.05%，錫含量為1.6%，其余為鉛。用雙面涂布機進行涂布，將所涂極板在78℃、相對濕度95%～100%的條件下進行固化，時間不小于48h，固化結束后用62℃進行18h干燥，將干燥后生成的正極板放入電解液中化成，化成后得到可用正極板。

負極板采用現行工藝負極板，組裝成半成品電池，注入密度為1.35g/cm³的稀硫酸作為電解液，制成電動汽車用超鈣合金電池。

將制作的電動汽車用超鈣合金電池按電動助力車用鉛酸蓄電池標準QC/T742-2006進行測試，-20℃低溫容量為0.75C3，C3為3h率額定容量；-30℃容量為0.60C3，80%放電深度循環為708次。

實施例2