[發明專利]長壽命高比能量免維護起動鉛酸蓄電池及其生產方法

在審

• 申請號: 201910549383.0
• 申請日: 2019-06-24
• 公開（公告）號: CN111599991A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 高國興;史俊雷;余萍;龐雨雨;王倩;徐建剛;張祖波
• 申請（專利權）人: 駱駝集團華中蓄電池有限公司
• 主分類號: H01M4/20
• 分類號: H01M4/20;H01M10/12;H01M10/14
• 代理公司: 襄陽中天信誠知識產權事務所 42218
• 代理人: 何靜月

一種長壽命高比能量免維護起動鉛酸蓄電池及其生產方法，其正極板、負極板中至少有一類極板的板柵上部、下部涂覆的鉛膏不同，板柵下部的鉛膏導電性或利用率優于板柵上部的鉛膏的導電性或利用率。極板采用上部、下部不一樣的配方、分別涂填,下部通過鉛膏的含酸量不同，降低了鉛膏視密度或者導電物質含量不同提高其利用率，有效改善了下部活性物質利用率低的問題，提高了電池的容量，同時下部內阻降低、利用率提高減緩了上部放電量比例高的問題，在同樣放電量的情況下，極板上部放電量下降，放電倍率下降，故活性物質軟化脫落會降低，延長了電池使用壽命。本發明制備的電池，在同樣涂膏量的情況下，容量、低溫放電性能、循環耐久性能得到了提升。

技術領域

本發明屬于蓄電池領域,具體涉及一種長壽命高比能量免維護起動鉛酸蓄電池。

背景技術

鉛酸蓄電池主要由正極板、負極板、隔板、匯流排、電解液、槽蓋等組成。極板是鉛酸蓄電池的核心部件，極板性能的好壞直接影響著電池的性能和使用壽命，而極板通常是由板柵和鉛膏組成的。鉛膏主要作用是提供充放電過程中的能量儲存和輸出,是最主要的活性物質直接參與反應，是影響蓄電池電池性能的關鍵因素。鉛膏一般由鉛粉、硫酸、純水、添加劑（如短纖維、木素）等組成，經過合適的和膏工藝、涂填、固化、干燥形成具有一定孔率、具有優異充放電性能的活性物質載體。

鉛酸蓄電池使用過程中,普遍存在使用率低、充不足而產生硫酸鹽化現象，導致電池性能下降, 鉛酸蓄電池壽命不長等不足。為了解決上述技術難題,生產企業目前解決方案一般是通過增加鉛膏量、降低活性物質利用率來實現壽命的增加,現有技術解決方案缺點如下：1、通過增加鉛膏量提高了電池重量和鉛耗，容量增加了，但成本也會增加；2、通過配方調整降低活性物質利用率，但容量會下降，如果不能滿足額定容量也需要增加膏量。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種成本低、活性物質利用率高的長壽命高比能量免維護起動鉛酸蓄電池。

本發明的目的還在于提供上述長壽命高比能量免維護起動鉛酸蓄電池的生產方法。

本發明的技術構思是: 電池在充放電過程中，由于存在歐姆內阻，故放電時電流優先按照最小歐姆內阻的路徑進行傳輸，由于電池的結構是采用上部有匯流排進行集流，故極板上部優先反應，承擔了大部分的放電電量，特別是在淺放電循環中。同理，在充電時，極板下部同樣存在較上部充電難的問題。這就導致在使用過程中上部活性物質利用率高、下部活性物質利用率低的問題。在充放電過程中，正極鉛膏在硫酸鉛和鉛之間互相轉化，負極鉛膏在二氧化鉛和硫酸鉛之間互相轉化，由于其摩爾體積不相同，故其不停的發生收縮膨脹。

由于上部活性物質利用率高，導致上部容易出現活性物質軟化脫落，電池使用壽命縮短，終端客戶不滿意。在使用過程中，由于存在歐姆內阻，放電時極板下部利用率要明顯低于極板上部，充電時極板下部也要晚于極板上部，導致下部極板更容易出現使用率低、充不足而產生硫酸鹽化現象，導致電池性能下降。

本發明的正極板、負極板中至少有一類極板的板柵上涂覆的鉛膏配方不同，使板柵下部的鉛膏的導電性優于板柵上部，使板柵上部和下部活性物質利用率接近，進而提高蓄電池的壽命，使其具有長壽命、高比能量的優勢。

本發明的技術方案包括極板、隔離膜、電解液和電池外殼，極板包括板柵和板柵表面涂覆的鉛膏，所述極板分為正極板、負極板兩類極板，所述正極板、負極板中至少有一類極板的板柵上部、下部涂覆的鉛膏不同，板柵下部的鉛膏的導電性、或利用率優于板柵上部的鉛膏的導電性、或利用率。

本發明的正極板、負極板中至少有一類極板的板柵上部、下部涂覆的鉛膏的含酸量不同、和/或視密度不同、或者導電物質含量不同。

本發明所述正極板包括板柵和板柵表面涂覆的正極鉛膏，所述正極鉛膏為第一正極鉛膏、第二正極鉛膏，板柵上部表面涂覆第一正極鉛膏，板柵下部表面涂覆第二正極鉛膏；按照質量百分比計，組分如下：