專利名稱：一種電動車用膠體電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種電動車用膠體電池
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及膠體電池領(lǐng)域，尤其涉及電動車用膠體電池。背景技術(shù)：
鉛酸蓄電池由電池槽，電池蓋，涂膏式正、負(fù)極板，稀硫酸電解液，隔板及附件構(gòu) 成。鉛酸蓄電池的制造工藝流程包括鉛粉制造，正、負(fù)板柵鑄造，正、負(fù)生極板制造，極板化 成和電池裝配。鉛粉制造是將1#電解鉛用專用設(shè)備鉛粉機通過氧化篩選制成符合要求的鉛粉， 鉛粉制造有島津法和巴頓法，其結(jié)果均是將1#電解鉛加工成符合蓄電池生產(chǎn)工藝要求的 鉛粉，鉛粉的主要成份是氧化鉛和金屬鉛。正、負(fù)板柵鑄造是將正、負(fù)板柵合金用重力鑄造的方式鑄造成符合要求的不同 類型各種板柵，正極板柵合金為鉛鈣錫鋁合金或者鉛銻合金等，負(fù)極合金一般為鉛鈣合金。 正、負(fù)板柵是活性物質(zhì)的載體，也是導(dǎo)電的集流體。涂膏式正、負(fù)生極板制造是用鉛粉和稀硫酸及對應(yīng)的添加劑混合后形成鉛膏涂 抹于對應(yīng)的板柵上，再進(jìn)行固化、干燥即是生極板。極板化成是正、負(fù)生極板按照要求置入稀硫酸中，通入直流電通過氧化還原反應(yīng) 生產(chǎn)，使正極板上的鉛膏轉(zhuǎn)變成二氧化鉛，負(fù)極板上的鉛膏轉(zhuǎn)變成多孔的鉛，再通過清洗、 干燥即是可用于電池裝配所用正、負(fù)極板。各種蓄電池裝配采用隔板有較大的區(qū)別，汽車蓄電池一般用PE、PVC或橡膠隔板， 閥控密封鉛酸蓄電池采用高孔率、低電阻的單一 AGM隔板，和稀硫酸作電解液，基本達(dá)到了 電動車用蓄電池要求，具有體積小、重量輕、容量大、充電時間短、深循環(huán)壽命長等特點。但 是，由于蓄電池加入稀硫酸電解液體積小(8 10ml/Ah.單格)，電解液濃度高(45%左 右)，出現(xiàn)以下不良現(xiàn)象電解液濃度高容易分層，蓄電池充電難度較大，需要采取較高的 充電電壓充電，導(dǎo)致失水量大，極板腐蝕軟化加速，夏天出現(xiàn)大面積因失水而造成發(fā)熱變形 報廢的蓄電池，冬天充電難度大，充不進(jìn)電，容量衰減很快，出現(xiàn)大量“落后”蓄電池，一致性 的問題會影響到蓄電池的整體使用壽命。部分技術(shù)人員對閥控密封鉛酸蓄電池進(jìn)行改進(jìn)，也直接用AGM隔板制作膠體電 池，一定程度上改善了電解液分層現(xiàn)象，提高了蓄電池充電接受能力，降低了充電難度，減 緩了極板腐蝕和極板軟化速度。但是，由于AGM隔板孔徑小，隔板孔曲折多變，因此只能制 作膠體含量(以SiOj+)低于4%的蓄電池，這種蓄電池被稱為“稀膠體電池”，性能達(dá)不到 膠體電池的要求，膠體容易堵塞，分布不均勻，內(nèi)部出現(xiàn)“空隙”。充電時后期正極產(chǎn)生的氧 氣容易通過“空隙”到達(dá)負(fù)極發(fā)生氧復(fù)合反應(yīng)，引起氧復(fù)合效率過高，最終導(dǎo)致蓄電池發(fā)熱、 變形等故障。實踐證明膠體含量(以SiO2計)達(dá)到4%以上的蓄電池能夠避免這種故障的 發(fā)生，但是，如果用AGM隔板制作膠體含量高的電池(全膠體電池)，膠體電解液無法灌注均 勻，無法實現(xiàn)生產(chǎn)。常規(guī)的膠體電池是采用PVC-SiO2隔板(或者其它膠體專用隔板)和膠體含量(以SiO2計)大于4%的膠體電解液制作的，PVC-SiO2隔板(或者其它膠體專用隔板)與AGM 隔板相比孔率略低，內(nèi)阻略大，大電流性能略有降低，因此制作的膠體電池體積大、成本高， 因此不能在電動助力車用鉛酸蓄電池等能量密度大的蓄電池上推廣使用。解決電動車用蓄電池電解液分層，充電難度大，發(fā)熱變形，一致性等是降低電動車 用蓄電池故障率，降低電動車運行成本，推動電動車行業(yè)良性發(fā)展是密封鉛酸蓄電池行業(yè) 研究的重要課題。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提出一種電動車用膠體電池，能 夠提高壽命，降低成本。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提出了一種電動車用膠體電池，包括蓄電池槽、設(shè)在 蓄電池槽開口部的蓄電池中蓋、密封在蓄電池中蓋上的蓄電池上蓋片、設(shè)置在蓄電池槽內(nèi) 的正極板和負(fù)極板，所述正極板外包覆有“U”形結(jié)構(gòu)的玻璃纖維氈隔板，所述負(fù)極板外包覆 有“U”形結(jié)構(gòu)的復(fù)合玻璃纖維隔板，所述復(fù)合玻璃纖維隔板由2層玻璃纖維層復(fù)合而成，外 層為超細(xì)玻璃纖維基紙，內(nèi)層為玻璃纖維氈，蓄電池槽內(nèi)還設(shè)有膠體含量為4 10%的膠 體電解液。作為優(yōu)選，所述玻璃纖維氈隔板的厚度是玻璃纖維氈厚度的2倍。形成電解液凝 膠網(wǎng)絡(luò)效果最佳。作為優(yōu)選，所述正極板為涂膏式正極板，所述負(fù)極板為涂膏式負(fù)極板。導(dǎo)電效果 好，成本低。作為優(yōu)選，所述蓄電池槽內(nèi)還設(shè)有蓄電池槽格擋，所述蓄電池槽格擋上方設(shè)有跨 橋，蓄電池中蓋上設(shè)有內(nèi)極柱和接線端子。結(jié)構(gòu)簡單。作為優(yōu)選，所述蓄電池上蓋片的下方設(shè)有安全閥，提高了安全性能。作為優(yōu)選，所述超細(xì)玻璃纖維基紙是用直徑為0. 8 1. 3um的超細(xì)玻璃纖維，在超 細(xì)玻璃纖維中添加重量為超細(xì)玻璃纖維的1 10%的合成纖維，并配以乳膠，以濕法抄紙 成形，作成小孔徑玻璃纖維基紙。本實用新型的有益效果本實用新型在負(fù)極板外包覆復(fù)合玻璃纖維隔板，在正極 板外包覆玻璃纖維氈隔板，可有效防止蓄電池正、負(fù)極短路，玻璃纖維氈具有較好的機械強 度和彈性，可保證裝配壓力的穩(wěn)定性，并且又具有纖維氈孔徑大、灌注膠體容易、分布均勻 等優(yōu)點，可形成良好的膠體電解液凝膠網(wǎng)絡(luò)；采用4 10%的膠體電解液，膠體呈凝膠狀 態(tài)，穩(wěn)定性好，無水化現(xiàn)象，提高了膠體電池的深循環(huán)壽命，降低了成本。本實用新型的特征及優(yōu)點將通過實施例結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。

圖1是本實用新型電動車用膠體電池的下部剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型電動車用膠體電池的上部剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式參閱圖1、2，電動車用膠體電池包括蓄電池槽1、設(shè)在蓄電池槽1開口部的蓄電池中蓋2、密封在蓄電池中蓋2上的蓄電池上蓋片3、設(shè)置在蓄電池槽1內(nèi)的正極板4和負(fù)極 板8，所述正極板4外包覆有“U”形結(jié)構(gòu)的玻璃纖維氈隔板5，所述負(fù)極板8外包覆有“U” 形結(jié)構(gòu)的復(fù)合玻璃纖維隔板，所述復(fù)合玻璃纖維隔板由2層玻璃纖維層復(fù)合而成，外層為 超細(xì)玻璃纖維基紙6，內(nèi)層為玻璃纖維氈7，蓄電池槽1內(nèi)還設(shè)有膠體含量為4 10%的膠 體電解液12。所述玻璃纖維氈隔板5的厚度是玻璃纖維氈7厚度的2倍。所述正極板4為 涂膏式正極板，所述負(fù)極板8為涂膏式負(fù)極板。所述蓄電池槽1內(nèi)還設(shè)有蓄電池槽格擋11， 所述蓄電池槽格擋11上方設(shè)有跨橋14，蓄電池中蓋2上設(shè)有內(nèi)極柱15和接線端子10。所 述蓄電池上蓋片3的下方設(shè)有安全閥13，提高了安全性能。最右側(cè)的邊負(fù)極板9的右邊因 貼近蓄電池槽1，所有不需要再用隔板。蓄電池槽1、蓄電池中蓋2、蓄電池上蓋片3均由ABS工程塑料按照膠體電池要求 制作而成。正極板4、負(fù)極板8采用涂膏式，按照電動車用密封鉛酸蓄電池工藝制作而成。超細(xì)玻璃纖維基紙6 所述超細(xì)玻璃纖維基紙是用直徑為0. 8 1. 3um的超細(xì)玻 璃纖維，在超細(xì)玻璃纖維中添加重量為超細(xì)玻璃纖維的1 10%的合成纖維，并配以乳膠， 以濕法抄紙成形，作成小孔徑玻璃纖維基紙，厚度為0. 2 1mm。玻璃纖維氈7材質(zhì)與玻璃纖維氈隔板5相同，可用干法和濕法兩種方式制成。干法是用拉絲形成10 15u m玻璃纖維絲，均勻噴涂聚丙烯酸酯溶液，然后在 180 200°C的溫度條件下烘干形成玻璃纖維氈7，上述步驟所用的聚丙烯酸酯溶液由固含 量為50%的聚丙烯酸酯與水按照1 1.2比例混合而成。濕法將直徑為5 20um，長度5 20mm玻璃纖維短切絲與白水配成漿料，經(jīng)上 漿成形，脫水得到玻璃纖維濕氈，用有機粘接劑浸漬上膠，然后烘干得到玻璃纖維氈7。白水 由純水、增稠齊U、分散劑、消泡劑等組成，增稠劑采用羧甲基纖維素鈉，使?jié){料中的粘度達(dá)到 8CP 12CP，分散劑采用脂肪酸聚合物，在漿料中的濃度達(dá)到SOppm lOOppm，消泡劑采用 Agitan295，使?jié){料中含氣量為4 10%，玻璃纖維短切絲在漿料中的含量為0. 1 0. 3%， 漿料PH值為4 8。粘接劑為聚醋酸乙烯酯乳液、丙烯酸酯乳液、熱固型丙烯酸酯中任一種 與1 30%偶聯(lián)劑KH560混合。包覆在負(fù)極板8上的復(fù)合玻璃纖維隔板采用2層玻璃纖維層復(fù)合而成，其中外層 為超細(xì)玻璃纖維基紙6，內(nèi)層為玻璃纖維氈7，制作成“U”形結(jié)構(gòu)，用于包覆負(fù)極板8，玻璃纖 維基紙孔徑小，可以有效防止蓄電池正、負(fù)極短路。玻璃纖維氈7具有較好的機械強度和彈 性，可保證裝配壓力的穩(wěn)定性，并且又具有纖維氈孔徑大、灌注膠體容易、分布均勻等優(yōu)點， 可形成良好的膠體電解液12凝膠網(wǎng)絡(luò)。包覆在正極板4上的玻璃纖維氈隔板5制作成“U”形結(jié)構(gòu)，玻璃纖維氈具有較好 的機械強度和彈性，可保證裝配壓力的穩(wěn)定性，并且又具有纖維氈孔徑大、灌注膠體容易、 分布均勻等優(yōu)點，可形成良好的膠體電解液12凝膠網(wǎng)絡(luò)。電解液采用膠體含量(以SiO2計)達(dá)到4 10%的膠體電解液12，膠體呈凝膠 狀態(tài)，穩(wěn)定性好，無水化現(xiàn)象。凝膠狀的膠體電解液12量比普通閥控密封式鉛酸蓄電池電 解液多10 20%，膠體電解液12中的硫酸濃度比常規(guī)電解液濃度低4 5%，徹底解決 了電解液分層現(xiàn)象和充電難度大的問題；同時由于膠體含量增加，使得電解液中“空隙，，減 少，并且這種“空隙”在運行周期內(nèi)不會大幅度增加，限制了充電后期正極產(chǎn)生的氧氣大量通過“空隙”到達(dá)負(fù)極與負(fù)極海綿狀鉛發(fā)生氧化反應(yīng)的速度，防止蓄電池發(fā)熱、變形等故障， 另外，由于凝膠狀膠體電解液12覆蓋于極板表面，對極板上的活性物質(zhì)有較強的吸附力， 保護極板，緩減極板腐蝕和活性物質(zhì)軟化，大大延長了蓄電池循環(huán)壽命。 雖然本實用新型已通過參考優(yōu)選的實施例進(jìn)行了圖示和描述，但是，本專業(yè)普通 技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，可作形式和細(xì)節(jié)上的各種各樣變化。
權(quán)利要求一種電動車用膠體電池，包括蓄電池槽、設(shè)在蓄電池槽開口部的蓄電池中蓋、密封在蓄電池中蓋上的蓄電池上蓋片、設(shè)置在蓄電池槽內(nèi)的正極板和負(fù)極板，其特征在于所述正極板外包覆有“U”形結(jié)構(gòu)的玻璃纖維氈隔板，所述負(fù)極板外包覆有“U”形結(jié)構(gòu)的復(fù)合玻璃纖維隔板，所述復(fù)合玻璃纖維隔板由2層玻璃纖維層復(fù)合而成，外層為超細(xì)玻璃纖維基紙，內(nèi)層為玻璃纖維氈，蓄電池槽內(nèi)還設(shè)有膠體含量為4～10％的膠體電解液；所述超細(xì)玻璃纖維基紙是采用直徑為0.8～1.3um的超細(xì)玻璃纖維。
2.如權(quán)利要求1所述的一種電動車用膠體電池，其特征在于所述玻璃纖維氈隔板的 厚度是玻璃纖維氈厚度的2倍。
3.如權(quán)利要求1所述的一種電動車用膠體電池，其特征在于所述正極板為涂膏式正 極板，所述負(fù)極板為涂膏式負(fù)極板。
4.如權(quán)利要求1所述的一種電動車用膠體電池，其特征在于所述蓄電池槽內(nèi)還設(shè)有 蓄電池槽格擋，所述蓄電池槽格擋上方設(shè)有跨橋，蓄電池中蓋上設(shè)有內(nèi)極柱和接線端子。
5.如權(quán)利要求1所述的一種電動車用膠體電池，其特征在于所述蓄電池上蓋片的下 方設(shè)有安全閥。
專利摘要本實用新型公開了一種電動車用膠體電池，包括蓄電池槽、設(shè)在蓄電池槽開口部的蓄電池中蓋、密封在蓄電池中蓋上的蓄電池上蓋片、設(shè)置在蓄電池槽內(nèi)的正極板和負(fù)極板，所述正極板外包覆有“U”形結(jié)構(gòu)的玻璃纖維氈隔板，所述負(fù)極板外包覆有“U”形結(jié)構(gòu)的復(fù)合玻璃纖維隔板，所述復(fù)合玻璃纖維隔板由2層玻璃纖維層復(fù)合而成，外層為超細(xì)玻璃纖維基紙，內(nèi)層為玻璃纖維氈，蓄電池槽內(nèi)還設(shè)有膠體含量為4～10％的膠體電解液。本實用新型可有效防止蓄電池正、負(fù)極短路，玻璃纖維氈具有較好的機械強度和彈性，可保證裝配壓力的穩(wěn)定性，并且又具有纖維氈孔徑大、灌注膠體容易、分布均勻等優(yōu)點穩(wěn)定性好，降低了成本。
文檔編號H01M10/10GK201689944SQ200920201948
公開日2010年12月29日 申請日期2009年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月8日
發(fā)明者劉孝偉, 趙文超, 陳體銜 申請人:超威電源有限公司