[发明专利]电动车用高比能量铅酸蓄电池

说明书

本发明涉及蓄电池领域，特别是一种用于电动车的高比能量铅酸蓄电池。

电动车是一种无污染、节油的交通工具。而电动车最重要的是要有可靠的动力来源。目前，可提供给电动车的能源主要有：镍镉电池，镍-氢电池，锂离子电池和铅酸电池。这些电池各具特色，但电池在保证可靠性，安全性的基础上，每公斤电池所放出的能量大小是应用于电动车的重要指标。在上述电池中，镍-镉电池的重量比能量为40-45WH/kg，全密闭镍-镉电池的能重量比能量还要低一些。由于镍镉电池的严重污染及镉资源较少，故此电池已经是淘汰品种，用于电动车显然是不合适的。镍-氢化物二次电池作为镍-镉电池的替代产品，有其优良的性能，重量比能量达到50-55WH/kg，但是它的价格昂贵。对于锂离子电池，它的重量比能量很高，可达到70-80WH/kg，但其安全性，可靠性，尤其是大功率工作性能还有待于研究，而且该电池的价格更昂贵，所以大量应用于市场化的电动车是不可能的。而古老的铅酸电池具有很多优点，特别是全密闭铅酸电池的问世，更拓宽了它的应用领域。但这种安全、寿命长、价格低的电池最大的缺点是重量比能量低，目前的世界水平仅为30-36WH/kg。因而，做为电动车的能源是不能满足电动车使用要求的。

现有技术中有一种为克服铅酸蓄电池存在的重量和体积大，能量低的缺点，而设计的高比能量密闭免维护铅酸蓄电池极板结构，及其正负极板的装配方式。它的极耳置于极板边缘的中间位置，可以改善极板的集流效果，增加正负极板的容量；正负极板水平叠放形式，可以大大增加正负极板的表面积，使反应面积增大，改善电池的使用性能，但是由于它在正负极板栅，正负极活性物质，电解液的成分及其组合等方面仍有欠缺，使得电池的比能量指标不能满足电动车的需要。

本发明的目的旨在对传统的铅酸蓄电池的正负极板栅，正负极活性物质，电解液的成分及其组合进行改进，而提出一种适于电动车用的高比能量铅酸蓄电池，以克服现有技术中的不足之处。

本发明的目的可以通过下述方案实现。

电动车用高比能量铅酸蓄电池，包括壳体，位于板栅中部的极柱，为水平叠放的正负极板栅，正负极活性物质和电解液，本发明的特征在于：

所说的正极板栅采用铅合金材料，其合金成分(重量)为：0.01-1.2％Sb或Bi,0.01 2.0％As或Na,0.01-1.0％Cu或Al,0.01-2.0％Sn,0.01-1.0％Ag或Ce或La，余量Pb。

所说的正极活性物质，由Pb粉加入(a)比重为1.25g/cm³H₂SO₄溶液，(b)0.01-2％PTFE,(C)0.01-0.5％异性石墨，(d)0.001-0.05％K₂SO₄制成。

所说的负极板栅采用稀土系铅钙合金材料，其合金成分(重量)为：0.02-0.12％Ca,0.01-0.8％Sn,0.01-0.05％Al,0.01-0.05％Ce，余量Pb。

所说的负极活性物质，由Pb粉加入(a)比重为1.25g/cm³H₂SO₄溶液，(b)0.1-0.3％BaSO₄,(c)0.1-0.3％木素磺酸钠，(d)0.1-0.3％α、β萘酸，(e)0.01-0.1％扩散剂N₀制成。

所说的电解液采用比重为：1.285g/cm³H₂SO₄溶液，加入按体积百分比为0.1-2％的磷酸，及每升电解液加入10-100mgK₂SO₄配制。

以下结合本发明的实施例，对电动车用高比能量铅酸蓄电池予以详细叙述。

电动车用高比能量铅酸蓄电池也由壳体，极柱，水平叠放的正负极板栅，正负极活性物质和电解液等组成。其中：

正极板栅合金成分可以为：0.01-0.1％Sb或Bi,0.01-0.8％As或Na,0.01-0.1％Cu或Al,0.01-0.3％Sn,0.01-0.1％Ag或Ce或La，余量Pb。

正极板栅合金成分也可以为：0.1-0.8％Sb或Bi,0.8-1.5％As或Na,0.1-0.5％Cu或Al,0.3 0.9％Sn,0.1-0.5％Ag或Ce或La,余量Pb。