專利名稱：一種鉛晶蓄電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蓄電池，具體是指一種鉛晶蓄電池。
背景技術(shù)：
電池工業(yè)是新能源領(lǐng)域的重要組成部分，是全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)新熱點(diǎn)，2006年，美國 十大科技計(jì)劃中有兩項(xiàng)為電池項(xiàng)目，鉛酸蓄電池行業(yè)銷售總額的三分之一，與電力、交通、 信息等產(chǎn)業(yè)發(fā)展息息相關(guān)，在汽車、叉車等運(yùn)輸工具和大型不間斷供電電源系統(tǒng)中處于控制 地位，是社會生產(chǎn)經(jīng)營活動和人類生活中不可或缺的產(chǎn)品。鉛酸蓄電池產(chǎn)業(yè)是二十-世紀(jì)最 有發(fā)展前途和應(yīng)用前景的新型綠色能源體系，同時(shí)關(guān)系到國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)現(xiàn)。
近年來，鉛酸蓄電池技術(shù)不斷發(fā)展，產(chǎn)品巳臻成熟。起動電池結(jié)構(gòu)逐歩優(yōu)化升級，免維 護(hù)蓄電池廣泛使用、仍然是軍用、民用交通運(yùn)輸裝備的重要電源裝置，為我國成為世界主要 汽車生產(chǎn)國起到重要支撐作用。閥控電池、膠體電池等作為備用電源、大型儲備電源的核心 部件，其生產(chǎn)已成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中重要的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。
鉛酸蓄電池的主要原料一--鄰可回收反復(fù)使用，只要出臺廢舊電池回收的相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策， 正確引導(dǎo)市場，就能夠有效解決我國有色金屬短缺、鉛污染等資源、環(huán)境諸多問題。因此， 正確認(rèn)識蓄電池行業(yè)現(xiàn)狀、把握發(fā)展趨勢、有效解決其自身存在的問題，是循環(huán)利用資源、 建設(shè)節(jié)約型社會，是向國民經(jīng)濟(jì)科學(xué)發(fā)展有效途徑。
自加入WT0后，隨著國家相關(guān)產(chǎn)業(yè)的拉動及國際電池生產(chǎn)廠商在華投資的增多，中國鉛 酸蓄電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快，年增長速度超過30%以上。同時(shí)隨著國際市場需求的不斷增加，中 國也成為了世界上最大的鉛酸蓄電池出口國之一。我國鉛酸蓄電池技術(shù)與國際水平差距不明 顯，汽車電池處于國際先進(jìn)水平，動力用、電動自行車用電池技術(shù)接近國際先進(jìn)水平。
從我國專利技術(shù)申報(bào)情況看，蓄電池行業(yè)在近幾年的總體技術(shù)發(fā)展防線是電池結(jié)構(gòu)改進(jìn) 及電池型號開發(fā)。而國外專利技術(shù)則主要涉及現(xiàn)金的薄型極板雙極式鉛電池、使用模塊結(jié)構(gòu) 的密封電池和膠體電解液鉛電池。因此，我們的專利技術(shù)與國外還有一定差距。
經(jīng)過多年的建設(shè)與發(fā)展，我國鉛酸蓄電池行業(yè)已基本形成體系并呈快速發(fā)展趨勢，環(huán)保 問題也取得了突破性進(jìn)展，目前，我國對鉛煙、鉛塵、硫酸霧和水的處理方法和技術(shù)己基本 成熟，各大、中型鉛酸蓄電池廠家不斷加大技術(shù)改造力度，更新工藝設(shè)備，普遍采用高效率 的濾筒式除塵器替代靜電除塵器，采用濕式除塵器凈化鉛煙，采用湍球式酸霧凈化塔進(jìn)行硫 酸霧吸收處理，對含鉛酸廢水絮凝反應(yīng)處理，從技術(shù)上消除或減少污染物對環(huán)境的影響，生 產(chǎn)作業(yè)環(huán)境不斷改善，多數(shù)大、中型生產(chǎn)企業(yè)做到了清潔生產(chǎn)，有一部分通過了國家環(huán)境體 系認(rèn)證。
伹是，由于以下幾個(gè)原因，蓄電池生產(chǎn)過程的污染問題沒有得到很好解決，特別是數(shù)量 眾多的部分中型及小型企業(yè)生產(chǎn)過程的污染問題嚴(yán)重生產(chǎn)廠家繁多、規(guī)模小，污染較嚴(yán)重、 品質(zhì)參差不齊， 一些不具備環(huán)保條件的作坊式工廠一哄而上，約四分之一的企業(yè)未經(jīng)環(huán)保審 批擅自選址建設(shè)，污染防治設(shè)施不配套，生產(chǎn)沒有在嚴(yán)格的環(huán)保措施和工業(yè)安全衛(wèi)生條件下 進(jìn)行，對操作者和生態(tài)環(huán)境造成了危害。生產(chǎn)許可證制度沒有嚴(yán)把淸潔生產(chǎn)、環(huán)保設(shè)施達(dá)標(biāo)
這一關(guān)口 。雖然我國自2005年實(shí)行了生產(chǎn)許可證制度，但dJ于在審批和執(zhí)行中存在一些問題,
并沒有真正促使生產(chǎn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，許多不達(dá)標(biāo)廠家都轉(zhuǎn)為合法化，造成了嚴(yán)重的環(huán)境 問題。對于鉛蓄電池的使用續(xù)電能力， 一直沒有得到跨躍式的發(fā)展，如何突破現(xiàn)有鉛蓄電池 的使用效率是研究人員一直努力實(shí)現(xiàn)的技術(shù)，使電池可以更長久地使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提出了一種有效實(shí)現(xiàn)環(huán)保、延長使用壽命、增長續(xù)電能
力的電池。
本發(fā)明的鉛晶蓄電池采用的是高導(dǎo),鹽電解質(zhì)，是無酸霧內(nèi)化成工藝定型的革新。
本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的
一種鉛晶蓄電池，它包括電極板、電解質(zhì)，其特征在于電極板是包括由鉛、銻、砷、錫 的合金。
作為優(yōu)選，上述一種鉛晶蓄電池中所述的電極板中銻為鉛(重量)的廣10%。作為更佳
選擇，所述的電極板中銻為鉛(重量)的3 5%。
作為優(yōu)選，上述一種鉛晶蓄電池中所述的電極板中砷為鉛(重量)的0.0廣1%。作為更 佳選擇，所述電極板中砷為鉛(重量)的0.1~0.2%。
作為優(yōu)選，上述一種鉛晶蓄電池中所述的電極板中錫為鉛(重量)的0.01~1.0%。作為 更佳選擇，所述的電極板中錫為鉛(重量)的0.05 0.3%。
作為優(yōu)選，上述一種鉛晶蓄電池中所述的電極板中除上述羅列的鉛、銻、砷、錫外，還 包括銅、硫的合金。作為更佳選擇，所述的電極板中銅為鉛(重量)的0.0廣1%，硫?yàn)殂U(重 量)的0.002~0.1%。作為更優(yōu)選擇，所述的電極板中銅為鉛(重量)的0.02 0. 1%，硫?yàn)殂U (重量)的0. 008~0. 04%。
作為優(yōu)選，上述一種鉛晶蓄電池中的電解質(zhì)是硅酸鹽，而非目前普遍使用的硫酸溶液， 這樣的鉛晶蓄電池，更環(huán)保。
由于鉛晶蓄電池用硅酸鹽取代硫酸溶液作電解質(zhì)，從而克服了傳統(tǒng)鉛電池的很多缺點(diǎn) 鉛晶電池不僅能大電流充放電，還能增加電池壽命；釆用特殊合成的多元合金大幅度降低合 金電阻，提高了氫的過電位，達(dá)到極小的氣化速率；具有良好的工藝性和非常好的電性能，
比改進(jìn)前的鉛酸電池放電平臺寬度大出1/3以上。通過對特制的硅酸鹽電解質(zhì)，可以使有機(jī) 物與無機(jī)酸共同起作用，無機(jī)硅晶提高了正極板表面的壓力，阻止正極活性物質(zhì)的軟化脫落。 從而進(jìn) 一步延長電池的使用壽命。
有益效果(1)經(jīng)過本發(fā)明的改進(jìn)，鉛晶電池的使用壽命長，相對于沒有改進(jìn)的鉛酸電
池循環(huán)放電都在400次左右，而鉛晶蓄電池在額定容量放電60%的前提下，循環(huán)壽命700多 次，相當(dāng)于一般鉛酸電池壽命近2倍，比目前先進(jìn)高價(jià)的鋰離子蓄電池循環(huán)壽命多200余次。
(2)高倍率充放電性能好，鉛晶蓄電池具有高倍率放電的特性， 一般的鉛酸電池放電只有 3C (C:倍率)，而鉛晶蓄電池放電最大可以達(dá)到IOC。 (3)可快速充電按用戶需求生產(chǎn)的 電池完全放空容量(電壓降至零伏)之后，用脈動電流充電，可在半小時(shí)內(nèi)充滿全部容量。
(4)深度放電性能好鉛晶蓄電池可深度放電到0V,繼續(xù)充電可恢復(fù)全部額定容量，這-特性對一般鉛酸電池來講是難以達(dá)到的境界。深度放電循環(huán)使用壽命大于600次。(5)耐低 溫性能好鉛晶蓄電池的溫度適應(yīng)范圍比較廣，從-20度到50度都能適應(yīng)，特別是在-20度 的情況下，放電能達(dá)到87%,對廣大低溫地區(qū)是不可多得的首選產(chǎn)品。(6)環(huán)保性好鉛晶 蓄電池采用的電解質(zhì)處于晶狀體，無漏液現(xiàn)象發(fā)生，不存在酸霧等揮發(fā)的有害物質(zhì)，對土地、 河流等都不會造成污染，符合綠色環(huán)保理念。
具體實(shí)施例方式
下面對本發(fā)明的實(shí)施作具體說明 實(shí)施例1
以鉛為基材，配以銻、砷、錫的合金，其中銻為鉛(重量)的2%,砷為鉛(重量)的0. 02%， 錫為鉛(重量)的1.0%，經(jīng)熔煉制作成電極板，配以硅酸鈣為電解質(zhì)，裝配成鉛晶蓄電池。 進(jìn)行充放電試驗(yàn)680次，鉛晶蓄電池仍有額定容量的78%，放電倍率為9C。 實(shí)施例2
以鉛為基材，配以銻、砷、錫的合金，其中銻為鉛(重量)的4%,砷為鉛(重量)的0. 05%， 錫為鉛(重量)的0.5%，經(jīng)熔煉制作成電極板，配以硅酸鈣為電解質(zhì)，裝配成鉛晶蓄電池。 進(jìn)行充放電試驗(yàn)700次，鉛晶蓄電池仍有額定容量的73%,放電倍率為10C。 實(shí)施例3
以鉛為基材，配以銻、砷、錫的合金，其中銻為鉛(重量)的5%，砷為鉛(重量)的0.1%， 錫為鉛(重量)的0.3%，經(jīng)熔煉制作成電極板，配以硅酸鈣為電解質(zhì)，裝配成鉛晶蓄電池。 進(jìn)行充放電試驗(yàn)650次，鉛晶蓄電池仍有額定容量的70%，放電倍率為9C。 實(shí)施例4
以鉛為基材，配以銻、砷、錫的合金，其中銻為鉛(重量)的6%，砷為鉛(重量)的0. 2%， 錫為鉛(重量)的0.4%，經(jīng)熔煉制作成電極板，配以硅酸鈣為電解質(zhì)，裝配成鉛晶蓄電池。 進(jìn)行充放電試驗(yàn)650次，鉛晶蓄電池仍有額定容量的68%，放電倍率為9C。 實(shí)施例5
以鉛為基材，配以銻、砷、錫的合金，其中銻為鉛(重量)的挑，砷為鉛(重量)的0. 5%， 錫為鉛(重量)的0.02%，經(jīng)熔煉制作成電極板，配以硅酸鈣為電解質(zhì)，裝配成鉛晶蓄電池。 進(jìn)行充放電試驗(yàn)640次，鉛晶蓄電池仍有額定容量的78%,放電倍率為8C。 實(shí)施例6
以鉛為基材，配以銻、砷、錫、銅、硫的合金，其中銻為鉛(重量)的8%，砷為鉛(:匿 量)的0.05%，錫為鉛(重量)的0.5%，銅為鉛(重量)的0.02%，硫?yàn)殂U(重量)的0.05%, 經(jīng)熔煉制作成電極板，配以硅酸鈣為電解質(zhì)，裝配成鉛晶蓄電池。進(jìn)行充放電試驗(yàn)700次， 鉛晶蓄電池仍有額定容量的78%,放電倍率為6C。 實(shí)施例7
以鉛為基材，配以銻、砷、錫、銅、硫的合金，其中銻為鉛(重量)的8%，砷為鉛(重 量)的0. 05%,錫為鉛(重量)的0. 5%，銅為鉛(重量)的0. 03%，硫?yàn)殂U(重量)的0. 003%， 經(jīng)熔煉制作成電極板，配以硅酸鈣為電解質(zhì)，裝配成鉛晶蓄電池。進(jìn)行充放電試驗(yàn)600次， 鉛晶蓄電池仍有額定容量的68%,放電倍率為7C。 實(shí)施例8
以鉛為基材，配以銻、砷、錫、銅、硫的合金，其中銻為鉛(重量)的5%，砷為鉛(重 量)的0.15%，錫為鉛(重量)的0. 3%，銅為鉛(重量)的0. 05%，硫?yàn)殂U(重量)的0. 008%, 經(jīng)熔煉制作成電極板，配以硅酸鈣為電解質(zhì)，裝配成鉛晶蓄電池。進(jìn)行充放電試驗(yàn)620次， 鉛晶蓄電池仍有額定容量的65%，放電倍率為8C。 實(shí)施例9
以鉛為基材，配以銻、砷、錫、銅、硫的合金，其中銻為鉛(重量)的4%，砷為鉛(重 量)的0.2%，錫為鉛(重量)的0.2%，銅為鉛(重量)的0.8%，硫?yàn)殂U(重量)的0.09%， 經(jīng)熔煉制作成電極板，配以硓酸鈣為電解質(zhì)，裝配成鉛晶蓄電池。進(jìn)行充放電試驗(yàn)650次， 鉛晶蓄電池仍有額定容量的68%，放電倍率為8C。 實(shí)施例10
以鉛為基材，配以銻、砷、錫、銅、硫的合金，其中銻為鉛(重量)的5%，砷為鉛(重 量)的0.2%，錫為鉛(重量)的0.05%，銅為鉛(重量)的0.9%，硫?yàn)殂U(重量)的0.08%,
經(jīng)熔煉制作成電極板，配以硅酸鈣為電解質(zhì)，裝配成鉛晶蓄電池。進(jìn)行充放電試驗(yàn)630次， 鉛晶蓄電池仍有額定容量的68%，放電倍率為10C。 實(shí)施例11
以鉛為基材，配以銻、砷、錫、銅、硫的合金，其中銻為鉛(重量)的3%,砷為鉛(重 量)的0.2%，錫為鉛(重量)的0.05%,銅為鉛(重量)的0.1%，硫?yàn)殂U(重量)的0.02%， 經(jīng)熔煉制作成電極板，配以硅酸鈣為電解質(zhì)，裝配成鉛晶蓄電池。進(jìn)行充放電試驗(yàn)650次， 鉛晶蓄電池仍有額定容量的70%，放電倍率為7C。
將上述實(shí)施例2~11所制備得的鉛晶蓄電池，進(jìn)行性能測定，都較普通鉛酸蓄電池有較好的性 能，電池的循環(huán)放電次數(shù)，在確保額定容量放電60%的情況下都在650次以上；電池的放電 倍率高，放電倍率在5 10C。
權(quán)利要求
1.一種鉛晶蓄電池，它包括電極板、電解質(zhì)，其特征在于電極板是包括由鉛、銻、砷、錫的合金。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種鉛晶蓄電池，其特征在于所述的電極板中銻為鉛(重量) 的廣10%。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鉛晶蓄電池，其特征在于所述的電極板中銻為鉛(重量) 的3 5%。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉛晶蓄電池，其特征在于所述的電極板中砷為鉛(重量) 的0.0廣1%。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種鉛晶蓄電池，其特征在于所述的電極板中砷為鉛(重量) 的0.1~0. 2%。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉛晶蓄電池，其特征在于所述的電極板中錫為鉛(重量) 的0.0廣1.0%。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種鉛晶蓄電池，其特征在于所述的電極板中錫為鉛(重量) 的0. 05 0. 3%。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種鉛晶蓄電池，其特征在于所述的電極板還包括銅、硫的合金。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種鉛晶蓄電池，其特征在于所述的電極板中銅為鉛(重量) 的0.0廣1%，硫?yàn)殂U(重量)的0.002~0.1%。
10、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種鉛晶蓄電池，其特征在于所述的電解質(zhì)是硅酸鹽溶液。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種蓄電池，具體是指一種鉛晶蓄網(wǎng)池。本發(fā)明中的電極板是以鉛為基材，配以鉛、銻、砷、錫、銅、硫的合金為板材，電解質(zhì)是以硅酸鹽代符硫酸溶液的方式實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是鉛晶電池的使用壽命長、高倍率充放電性能好、可快速充電、深度放電性能好、耐低溫性能好及更環(huán)保。本發(fā)明的產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于各種電機(jī)自行車、汽車等。
文檔編號H01M10/36GK101369673SQ200810121140
公開日2009年2月18日 申請日期2008年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月28日
發(fā)明者施妙強(qiáng) 申請人:施妙強(qiáng)