[發(fā)明專利]高溫深循環(huán)用超級(jí)鉛碳電池

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710387887.8
• 申請(qǐng)日: 2017-05-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107275685A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛奎網(wǎng);徐小亮;魏鵬飛;畢廣春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 雙登集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/12
• 分類號(hào): H01M10/12;H01M4/583;H01M4/62;H01M10/42;H01M4/68
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電池，具體地講，本發(fā)明涉及一種鉛碳電池，特別是一種高溫深循環(huán)用超級(jí)鉛碳電池。

背景技術(shù)

隨著裝備制造業(yè)的發(fā)展步伐，閥控式密封鉛酸電池制造技術(shù)有了很大的提高，該產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電源儲(chǔ)能系統(tǒng)中。近幾年來(lái)，綠色能源產(chǎn)業(yè)得到了政府相關(guān)政策和資金方面的鼓勵(lì)和扶持，該產(chǎn)業(yè)發(fā)展已初具規(guī)模。可是，利用風(fēng)能和光伏能發(fā)電受自然因素影響較大，輸出的電能穩(wěn)定性相對(duì)較差，通常借助儲(chǔ)能系統(tǒng)輸出電能。蓄電池是電源儲(chǔ)能系統(tǒng)的主體部件，其性能直接決定電源儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量?，F(xiàn)實(shí)中風(fēng)能和光伏能裝備應(yīng)用環(huán)境相對(duì)較差，最大問(wèn)題是露天運(yùn)行溫差大和充放電時(shí)間不固定。這種工況條件下，現(xiàn)有技術(shù)的閥控式鉛酸電池性能不能滿足配套要求，配套產(chǎn)品循環(huán)壽命短、運(yùn)行維護(hù)成本大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的閥控式密封鉛酸電池配套風(fēng)能、光伏能發(fā)電裝置中，溫度適應(yīng)性差、板柵易腐蝕和鼓肚，以及易產(chǎn)生失水、循環(huán)壽命短的問(wèn)題，提出一種耐溫性能好，耐欠充、過(guò)充、過(guò)放能力強(qiáng)，循環(huán)壽命長(zhǎng)的高溫循環(huán)用超級(jí)鉛碳電池。

本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)技術(shù)目標(biāo)。

高溫深循環(huán)用超級(jí)鉛碳電池，它包括正電極、負(fù)電板、電極套、隔膜正極柱、負(fù)極柱、電解液和電池殼。其改進(jìn)之處在于：所述正電極外壁套裝袋式隔板。所述負(fù)電板為復(fù)合材質(zhì)制品，其材質(zhì)在保持常規(guī)鉛酸電池組分的基礎(chǔ)上，又按質(zhì)量百分比添加1.0～3.0%的復(fù)合碳材料。所述電解液在常規(guī)鉛酸電池配置的基礎(chǔ)上，按質(zhì)量百分比添加1.0～1.8%的磷酸和1.0～3.0%無(wú)水硫酸鈉。所述催化閥是一種氫氧復(fù)合催化閥。

作為進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述正電極外壁套裝的袋式隔板材質(zhì)為高強(qiáng)度無(wú)紡布。

作為進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述復(fù)合碳材料由代號(hào)YP50、PBX51和FH4碳類材料等量混合而成。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下積極效果：

1、核心組件的材質(zhì)改進(jìn)方案實(shí)施難度小，可操作性強(qiáng)、應(yīng)用成本低，易實(shí)施工業(yè)化生產(chǎn)；

2、在負(fù)電板中加入微量復(fù)合碳材料，直接改善導(dǎo)電能力，提高了電池欠充和過(guò)充能力，解決部分荷電下電池充電不足的問(wèn)題；

3、在電解液中加入微量磷酸和無(wú)水硫酸鈉，有利于防止電池在高溫下循環(huán)后期產(chǎn)生枝晶短路，減緩容量下降速度；

4、采用氫氧復(fù)合催化閥，促使電池內(nèi)產(chǎn)生的氫氣和氧氣復(fù)合，起到減小電池失水速度，有利于電池長(zhǎng)期在低酸密度狀態(tài)下工作，可減少板柵腐蝕，延長(zhǎng)電池循環(huán)壽命。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。

實(shí)施例1

高溫深循環(huán)用超級(jí)鉛碳電池，它包括正電極、負(fù)電板、電極套、隔膜正極柱、負(fù)極柱、電解液和電池殼。所述正電極外壁套裝袋式隔板，本實(shí)施例應(yīng)用的袋式隔板材質(zhì)為高強(qiáng)度無(wú)紡布。套裝的袋式隔板起到加強(qiáng)正電極活性物質(zhì)在高溫環(huán)境下的機(jī)械強(qiáng)度，再加上該材質(zhì)耐腐蝕性能好，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，使得活性物質(zhì)不易軟化，也不會(huì)粘附到隔膜上，從而避免微孔堵塞，達(dá)到提高循環(huán)壽命的目的。為了進(jìn)一步改善導(dǎo)電性能，所用負(fù)電板的材質(zhì)與常規(guī)鉛酸電池配套的負(fù)電板不同，本實(shí)施例在原有負(fù)電板材質(zhì)的基礎(chǔ)上按質(zhì)量百分比添加1.5%的復(fù)合碳材料，所用復(fù)合碳材料由代號(hào)YP50、PBX51和FH4碳類材料等量混合而成。在負(fù)電板中加入微量復(fù)合碳材料，直接改善導(dǎo)電能力，顯著提高了電池欠充和過(guò)充能力，解決部分荷電下電池充電不足的問(wèn)題。本發(fā)明對(duì)電解液的組分也進(jìn)行了調(diào)整，在常規(guī)鉛酸電池配置的電解液基礎(chǔ)上，本實(shí)施例按質(zhì)量百分比添加1.3%的磷酸和1.5%無(wú)水硫酸鈉。電解液改性后，有利于防止電池在高溫下循環(huán)后期產(chǎn)生枝晶短路，減緩容量下降速度。電池在電化學(xué)過(guò)程中產(chǎn)生氫氣，為了促進(jìn)電池內(nèi)的氫氣與氧氣復(fù)合，本發(fā)明在電池內(nèi)配置氫氧復(fù)合催化閥，該閥起到減小電池失水速度，有利于電池長(zhǎng)期在低酸密度狀態(tài)下工作，這樣既減少板柵腐蝕，又起到延長(zhǎng)電池循環(huán)壽命的作用。

本實(shí)施例制成的樣品2V100AH電池8只，性能測(cè)試執(zhí)行國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，采用內(nèi)化成三充兩放制式，電池下線后靜置48h，按容量放電壓差25mV、端電壓10mV，從8只電池樣品抽取6只電池均分成2組，分別進(jìn)行高溫POSC10%～90%深循環(huán)壽命和高溫浮充循環(huán)壽命測(cè)試。另外，在相同條件下對(duì)現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)行性能對(duì)比測(cè)試，所用檢測(cè)設(shè)備采用48V100A型蓄電池循環(huán)檢測(cè)儀，測(cè)試順序如下：

1、高溫POSC10%～90%深循環(huán)壽命測(cè)試

選擇第1組的3只電池作高溫深循環(huán)壽命測(cè)試，測(cè)試環(huán)境溫度為45°±2°，循環(huán)制式：

a、0.2c放0.5h；

b、0.19c放4h；