專利名稱：鉛酸蓄電池膠體電解液的灌注方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蓄電池制造技術(shù)領(lǐng)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(shù)：
膠體電解液的灌注方法是決定鉛酸蓄電池性能的關(guān)鍵因素，現(xiàn)有鉛酸
蓄電池膠體電解液的灌注方法有如下幾種
1. 直4妻灌注法
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(tài)下方可使膠體電解液均勻地進(jìn)入電池極群。 用該方法^L成的鉛酸蓄電池內(nèi)阻大，大電流力文電性能不好，不適合作動(dòng) 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(shí)會(huì)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(nèi)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^5危酸溶液，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(jié)束后，加入定量 的硅溶膠，再對電池進(jìn)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(huì)下降。當(dāng)加入硅溶膠時(shí)不會(huì)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(huì)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(nèi)阻較低，但電池容易漏酸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)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(nèi)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(tài)電池中加入碌u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(jìn)行放電，放電至電量剩余30~50%時(shí)進(jìn)行充電，充電 完畢后用第二膠體電解液補(bǔ)足。
所述碌u酸溶液加入量優(yōu)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碌u酸溶液加入電池槽內(nèi)，待液面不再下降時(shí)進(jìn)行 測定。極群吸酸總體積=加入的石克酸溶液總體積-未吸收的碌u酸溶液體 積。在電池制造領(lǐng)域，在灌注前， 一般會(huì)對極群吸酸的總體積進(jìn)行測試。
加入的好u酸溶液的重量百分比濃度優(yōu)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^f更，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(yōu)選為聚丙烯酰胺、羧曱基纖維素和聚乙烯醇。
所述的放電電流大小為12C或Iu)C,其中C表示電池容量，12C和Ih)C 分別表示2h率和10h率》文電電流。
本發(fā)明灌注方法制備的蓄電池發(fā)熱量小，電池壽命長，按 GB/T22199-2008規(guī)定進(jìn)行測定，其充放電循環(huán)壽命可達(dá)500個(gè)周期，電 池內(nèi)阻較低，電池自放電速度很小。
具體實(shí)施方式
實(shí)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
4一膠體電解液，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，制得第二月交體電解液。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(tài)6DZM10電動(dòng)車鉛酸蓄電池，經(jīng)測試本實(shí)施例干態(tài)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(tài)電池(隔膜用S0.45mm雙包)的每單格電池槽內(nèi)加入50ml重 量百分比濃度為44%的硫酸溶液，靜置lh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(xù)進(jìn)行充電， 充電完成后加入15ml第二膠體電解液補(bǔ)足，在電池槽上加蓋進(jìn)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(biāo)按GB/T22199-2008< 電動(dòng)助力車用密封鉛酸蓄電池>規(guī)定進(jìn)行測試，結(jié)果如下
電池容量5A放電到10.5V的時(shí)間超過150 min.
壽命試驗(yàn)充放電循環(huán)次數(shù)超過500次。
在環(huán)境溫度(15~30) 。C時(shí)，密封反應(yīng)效率>95%。
荷電保持特性優(yōu)，蓄電池放置30天，其2hr實(shí)際容量>0.90(:2。
實(shí)施例2
在重量濃度45 %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6%。。
在重量濃度45 %的硫酸溶液中加入氣相二氧化硅，攪拌均勻后加入羧 曱基纖維素，制得第二膠體電解液，氣相二氧化硅和羧曱基纖維素分別占 第二膠體電解液總重量的6%和0.01 % 。
取干態(tài)8DZM20電動(dòng)車鉛酸蓄電池，經(jīng)測試本實(shí)施例干態(tài)電池的每單 格電池槽中極群吸酸的總體積為180ml，其膠體電解液的灌注方法如下
在干態(tài)電池的每單格電池槽內(nèi)加入120ml重量百分比濃度為44%的硫 酸溶液，靜置lh至極群吸酸完畢，加入50ml第一膠體電解液，然后用 10A恒電流放電至電量剩余30。/。，繼續(xù)進(jìn)行充電，充電完成后加入30ml 第二膠體電解液補(bǔ)足，在電池槽上加蓋進(jìn)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(biāo)按GB/T22199-2008<電動(dòng)助力車用密封鉛酸蓄電池>規(guī)定進(jìn)行測試，結(jié)果如下 電池容量1 OA放電到14V的時(shí)間超過130 min. 壽命試驗(yàn)充放電循環(huán)次數(shù)超過350次。 在環(huán)境溫度(15-30) 。C時(shí)，密封反應(yīng)效率>95%。 荷電保持特性優(yōu)，蓄電池放置30天，其2hr實(shí)際容量X).90C2。
實(shí)施例3
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，氣相二氧化硅占第二膠體電解液總重量的8。
在重量濃度36 %的硫酸溶液中加入8 %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，其中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%。
取千態(tài)12V/120Ah密封鉛酸蓄電池，經(jīng)測試本實(shí)施例干態(tài)電池的每單 格電池槽中極群吸酸的總體積為1150ml，其膠體電解液的灌注方法如下
在千態(tài)電池的每單格電池槽內(nèi)加入700ml重量百分比濃度為42%的 硫酸溶液，靜置4h至極群吸酸完畢，加入350ml第一膠體電解液，然后 用12A恒電流放電至電量剩余10。/。，繼續(xù)進(jìn)行充電，充電完成后加入200ml 第二膠體電解液補(bǔ)足，在電池槽上加蓋進(jìn)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(biāo)按YD/T1360-2005< 通信用閥控式密封膠體蓄電池>規(guī)定進(jìn)行測試，結(jié)果如下
電池容量12A放電到10.8V的時(shí)間超過lOh.
電池內(nèi)阻< 10mQ
在環(huán)境溫度(15~30) 。C時(shí)，密封反應(yīng)效率>95%。 荷電保持特性優(yōu)，蓄電池在25。C放置30天，實(shí)際容量>96%。
權(quán)利要求
1、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(tài)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(jìn)行放電，放電至電量剩余30～50％時(shí)進(jìn)行充電，充電完畢后用第二膠體電解液補(bǔ)足。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的灌注方法，其特征在于所述硫酸溶液加 入量為極群吸酸總體積的40 ~ 90 % 。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的灌注方法，其特征在于所述的硫酸溶液 重量百分比濃度為36~45%。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的灌注方法，其特征在于，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。/。的碌u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%。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的灌注方法，其特征在于，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%。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的灌注方法，其特征在于所述的高分子聚 合物為聚丙烯酰胺、羧曱基纖維素和聚乙烯醇。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的灌注方法，其特征在于所述的放電電流 大小為LC或Iu)C。
全文摘要
本發(fā)明公開了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(tài)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(jìn)行放電，放電至電量剩余30～50％時(shí)進(jìn)行充電，充電完畢后用第二膠體電解液補(bǔ)足。本發(fā)明灌注方法制備的蓄電池發(fā)熱量小，電池壽命長，電容量降低到70％，其充放電可高達(dá)近600個(gè)周期，電池內(nèi)阻較低，電池自放電速度很小。
文檔編號(hào)H01M2/36GK101540389SQ200910097928
公開日2009年9月23日 申請日期2009年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月23日
發(fā)明者徐克成, 桂長清 申請人:長興昌盛電氣有限公司