[发明专利]铅酸蓄电池胶体电解液的灌注方法

说明书

技术领域

本发明涉及蓄电池制造技术领域，尤其涉及一种铅酸蓄电池胶体电解液的灌注方法。

背景技术

胶体电解液的灌注方法是决定铅酸蓄电池性能的关键因素，现有铅酸蓄电池胶体电解液的灌注方法有如下几种：

1.直接灌注法

将配制好的胶体电解液，搅拌切稀后，尽快地灌入电池。这种方法适合于采用平板式隔板的电池或管状正极的电池，对于采用AGM隔板的电池，只有在抽真空状态下方可使胶体电解液均匀地进入电池极群。用该方法做成的铅酸蓄电池内阻大，大电流放电性能不好，不适合作动力电池。

2.先酸后胶法

先将高浓度的硫酸加入电池，待极板和隔板充分浸泡后倒出剩余的硫酸，然后加入硅溶胶。由于先加入的硫酸浓度高于电池工作需要的硫酸浓度，那么硅溶胶加入电池时会使电池温度升高，影响电池寿命。此外，硫酸和硅溶胶在电池内的混合均匀性不容易控制。

3.放电加胶法

按工艺要求先加入一定量的浓度较高的硫酸溶液，待极群吸酸完毕电池温度下降后，将电池用5h率电流放电。待放电结束后，加入定量的硅溶胶，再对电池进行全充电。采用这一方法的目的是在电池放完电后，其中硫酸的浓度就会下降。当加入硅溶胶时不会很快胶凝，有利于硫酸和硅溶胶混合均匀。在充电过程中，电解液的浓度会不断升高，促使硅凝胶的形成。本方法对采用平板式隔板和AGM隔板的电池均可适用，做成的电池虽然内阻较低，但电池容易漏酸。

发明内容

本发明提供了一种铅酸蓄电池胶体电解液灌注方法，该方法解决了直接灌注法制成的蓄电池内阻大，放电加胶法制成的蓄电池寿命较低的问题。

一种铅酸蓄电池胶体电解液的灌注方法，包括以下步骤：

往干态电池中加入硫酸溶液，待极群吸完硫酸溶液后加入第一胶体电解液至极群上沿并进行放电，放电至电量剩余30～50％时进行充电，充电完毕后用第二胶体电解液补足。

所述硫酸溶液加入量优选为极群吸酸总体积的40～90％，极群吸酸总体积测算方法为：将过量硫酸溶液加入电池槽内，待液面不再下降时进行测定。极群吸酸总体积＝加入的硫酸溶液总体积-未吸收的硫酸溶液体积。在电池制造领域，在灌注前，一般会对极群吸酸的总体积进行测试。

加入的硫酸溶液的重量百分比浓度优选为36～45％。

所述的第一胶体电解液制备方法如下：

在重量百分比浓度为36～45％的硫酸溶液中加入气相二氧化硅，搅拌均匀后制得，气相二氧化硅占第一胶体电解液总重量的2～10％。该胶体电解液，制备方便，胶体分布均匀。

所述的第二胶体电解液的配方如下：

在重量百分比浓度为36～45％的硫酸溶液中加入气相二氧化硅，搅拌均匀后加入高分子聚合物，其中气相二氧化硅和高分子聚合物分别占第二胶体电解液总重量的3～10％和0.005～0.01％。

所述的高分子聚合物优选为聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素和聚乙烯醇。

所述的放电电流大小为I₂C或I₁₀C，其中C表示电池容量，I₂C和I₁₀C分别表示2h率和10h率放电电流。

本发明灌注方法制备的蓄电池发热量小，电池寿命长，按GB/T22199-2008规定进行测定，其充放电循环寿命可达500个周期，电池内阻较低，电池自放电速度很小。

具体实施方式

实施例1

在重量浓度36％的硫酸溶液中加入气相二氧化硅，搅拌均匀后制得第一胶体电解液，其中气相二氧化硅占第一胶体电解液总重量的8％。

在重量浓度36％的硫酸溶液中加入气相二氧化硅，搅拌均匀后加入聚丙烯酰胺，制得第二胶体电解液。气相二氧化硅和聚丙烯酰胺分别占第二胶体电解液总重量的8％和0.005％。

取干态6DZM10电动车铅酸蓄电池，经测试本实施例干态电池的每单格电池槽中极群吸酸的总体积为100ml，其胶体电解液的灌注方法如下：

在干态电池(隔膜用δ0.45mm双包)的每单格电池槽内加入50ml重量百分比浓度为44％的硫酸溶液，静置1h至极群吸酸完毕，加入40ml第一胶体电解液，然后用5A恒电流放电至电量剩余50％，继续进行充电，充电完成后加入15ml第二胶体电解液补足，在电池槽上加盖进行封装，制得完整的蓄电池。

对上述蓄电池的电池容量、电池寿命等性能指标按GB/T22199-2008＜电动助力车用密封铅酸蓄电池＞规定进行测试，结果如下：

电池容量：5A放电到10.5V的时间超过150min.

寿命试验：充放电循环次数超过500次。