專(zhuān)利名稱::一種高能、低耗、長(zhǎng)壽命、環(huán)保型鉛蓄電池及其制備方法鉛蓄電池是化學(xué)電源的一種,廣泛用于汽車(chē)、內(nèi)燃機(jī)車(chē)、船舶通訊等中,用作照明、UPS、固定、啟動(dòng)、牽引電源。目前現(xiàn)有鉛酸蓄電池是用正電極PbO2,負(fù)電極Pb,以稀H2SO4作電解液,集電與支撐的板柵以鉛、銻、鎘、鈷、鈣、鍶、銅、銀、鉑、釕、鋨、砷、硒、碲、硫等合金組成。其缺點(diǎn)是電解液對(duì)電極產(chǎn)生的濃差極化、電化學(xué)極化、電阻極化導(dǎo)致電極板鈍化、腐爛、容量降低快、壽命短、自放電快、荷電保持能力低、內(nèi)阻大、充電滿足電位高、放電電位低。電解液中離子在水中遷移傳遞,水溫性質(zhì)變化,使容量受溫度影響,低溫容量低。兩電極氧化還原反應(yīng)快慢幅差大,導(dǎo)致耗電能量大,失水率高,充電慢、放電量低。板柵用貴金屬合金成本高、不良性能多。使用時(shí)不能過(guò)充電與過(guò)放電、充電時(shí)有有害氣體析出導(dǎo)致環(huán)境污染,不耐高溫、低溫,低溫時(shí)容量大幅度降低,如25℃20h放電率為100%,-15℃為50%,-40℃為20%,-50℃為10%。有的為了改善使用條件,在稀H2SO4中加入含SiO2的硅溶膠使電解液膠體化,但由于SiO2發(fā)生水合后有絕緣性、粘結(jié)性、強(qiáng)分散力、吸附性、附著性、水不溶性、酸不溶性等影響,導(dǎo)致電池容量降低,內(nèi)阻增大,自放電加快,壽命縮短。這些問(wèn)題一直困擾著鉛蓄電池的發(fā)展和特殊環(huán)境條件下的應(yīng)用。本發(fā)明的目的是為了提供一種與現(xiàn)有蓄電池不同的配方及制作方法,解決電解質(zhì)中離子對(duì)電極板濃差極化、電化學(xué)極化和電阻極化的影響,解決低溫度對(duì)容量的影響,解決膠體電解液對(duì)電池容量、內(nèi)阻、自放電、壽命的不良影響,減小兩電極氧化還原反應(yīng)的快慢幅差。制備一種比能量高、內(nèi)腐蝕輕、無(wú)鈍化、自放電慢而少與抑制不自放、內(nèi)阻小、充電快、耗電能量少,失水率低,放電力強(qiáng),容量不受溫度影響,低溫容量增強(qiáng),耐過(guò)充、過(guò)放電,成本低,維護(hù)少與免維護(hù),壽命長(zhǎng)的環(huán)保型鉛蓄電池。以適應(yīng)高溫、高寒地帶自然環(huán)境與使用條件惡劣的條件下應(yīng)用。為了達(dá)到以上目的,本發(fā)明對(duì)正、負(fù)板鉛膏組成,化成方法及化成液組成,電解液的制備方法等幾個(gè)方面進(jìn)行了改進(jìn)。下面分別對(duì)改進(jìn)之處進(jìn)行介紹。1.鉛膏的組成①.現(xiàn)有技術(shù)中負(fù)板鉛膏是以鉛粉為主要原料,再加入少量的硫酸鋇、炭黑、石墨粉、腐植酸、1,2酸等添加劑,本發(fā)明在以上配方的基礎(chǔ)上又添加了n十二烷氨、2~苯并咪唑硫、3-5二氨基苯酸、煙酸、煙酰胺、8-羥基喹啉或其金屬離子絡(luò)合物等添加劑。其加入量以鉛粉的重量為基準(zhǔn)分別為n十二烷氨0.01~0.2%,2~苯并咪唑硫0.01~0.02%、3-5二氨基苯酸0.01~0.2%、煙酸0.01~0.2%,煙酰胺0.01~0.2%、8-羥基喹啉或其金屬離子絡(luò)合物0.01~0.2%,這些添加劑可以全部或部分加入。②.現(xiàn)有技術(shù)中正板鉛膏是以鉛粉為主要原料,再加入少量的滌綸短纖維和石墨粉,本發(fā)明在以上基礎(chǔ)配方的基礎(chǔ)上添加了硫酸羥氨、8-羥基喹啉或其金屬絡(luò)合物,其加入量以鉛粉的重量為基準(zhǔn)分別是硫酸羥氨0~0.8%、8-羥基喹啉或其金屬絡(luò)合物0.02~0.4%。其中8-羥基喹啉或其金屬離子絡(luò)合物,可以是鉀、鈉、鈣、鉛離子的絡(luò)合物。2.化成方法及化成液組成電池槽化成現(xiàn)有技術(shù)中生極板化成多用化成槽化成,也有在電池槽中直接化成的,但是化成過(guò)程中化成液濃度始終不變。本發(fā)明制備了一種與現(xiàn)有技術(shù)所用化成液組成不同的化成液,還制備了化成補(bǔ)充液。在化成過(guò)程中通過(guò)不斷補(bǔ)加化成補(bǔ)充液使電池槽中化成液濃度不斷增大,這樣可促使正板鉛膏內(nèi)β-PbO2的含量提高,α-PbO2的含量減少,增大電池初始階段與使用前期的容量。其中化成液的配制方法是在配制好的濃度為d25=1.19~1.27g/cm3的硫酸溶液中,以該溶液的重量為基準(zhǔn),全部或部分添加6-氨基嘌呤0.01~0.3%,乙?;阴1桨?.03~0.3%,鄰氨基苯甲酸0.02~0.3%,8-羥基喹啉-5-磺酸0.01~0.3%,攪拌均勻,配制的化成液顏色顯淡黃色。化成補(bǔ)充液的配制方法是在配制好的濃度為d25=1.3~1.5g/cm3硫酸溶液中,以該溶液的重量為基準(zhǔn)添加6-氨基嘌呤0.01~0.3%,乙?;阴1桨?.03~0.3%,鄰氨基苯甲酸0.02~0.3%?;晒に噷⒏稍锖玫纳鷺O板組成極板群,使正負(fù)極板群交叉排列,在正負(fù)極板之間插入隔板,將極板群放入電池槽,穿壁焊接,放入冷卻槽中進(jìn)行電池槽化成。將化成液分別加入各電池槽內(nèi),降溫4~6小時(shí),電池槽正極端與負(fù)極端串聯(lián)連接,通電化成,化成分三至五個(gè)階段進(jìn)行。以1~2A.dm2電流密度,化成電量為額定容量的3.5~7倍,化成時(shí)間為18~96小時(shí)?;蛇^(guò)程中,當(dāng)化成槽內(nèi)化成液失水,化成液低于要求液面時(shí),及時(shí)補(bǔ)充化成補(bǔ)充液。當(dāng)化成液密度在d25=1.21~1.350g/cm3持續(xù)3小時(shí)穩(wěn)定不變,證明已化成好,可結(jié)束化成。將化成液倒出,調(diào)整密度,下次再用,反復(fù)使用3~5次倒掉。3.電解液制備及應(yīng)用本發(fā)明的電解液采用A、B雙組分配置而成,其中A組分為添加了乙?;桨?、磺胺脒、2氨基苯酚-4-磺酰胺、8-羥基喹啉或其硫酸鹽、磺胺等添加劑;B組分是含SiO44-離子的硅酸溶膠溶液,其中添加了單寧酸、苯甲酸及其鈉鹽、苯二酚或醌、焦磷酸鈉、苯乙酰胺、氫氧化鈉或鉀、過(guò)氧化鈉或鉀以及8-羥基喹啉或其金屬絡(luò)合物等添加劑。A組分的制備按制備蓄電池的國(guó)標(biāo)要求配制密度為d25=1.240~1.630g/cm3的硫酸溶液,以該溶液的重量為基準(zhǔn),在該硫酸溶液中加入乙酰基苯胺0.01~0.03%、磺胺脒0.01~0.3%、2氨基苯酚-4-磺酰胺0.01~0.3%、8-羥基喹啉或其硫酸鹽0.01~0.3%、磺胺0.01~0.3%,顏色為淡黃色。B組分的制備是將含SiO2的硅酸溶膠或離子交換法制取的硅酸鈉溶液加入反應(yīng)釜內(nèi),添加單寧酸、苯二酚或醌、苯甲酸及其鈉鹽、焦磷酸鈉、苯乙酰胺、過(guò)氧化鈉或鉀、氫氧化鈉或鉀、8-羥基奎啉或其金屬絡(luò)合物,攪拌均勻。溫度保持在85~95℃,持續(xù)12小時(shí),使SiO2分子反應(yīng)轉(zhuǎn)化成SiO44-離子,測(cè)定SiO44-離子含量占溶液中SiO2總量的百分比,膠粒直徑,PH值,確定反應(yīng)終點(diǎn)。放出該溶液,冷卻至25~30℃,該溶膠外觀呈黑色或乳白色。較佳方法是將含SiO210~30%的硅酸溶膠加入反應(yīng)釜內(nèi),升溫,并以該溶液的重量為基準(zhǔn)添加單寧酸0.01~0.3%、苯甲酸及其鈉鹽0.01~0.2%、苯二酚或醌0.01~0.2%、焦磷酸鈉0.01~0.3%、苯乙酰胺0.01~0.1%、氫氧化鈉或鉀0.01~0.2%、過(guò)氧化鈉或鉀0.01~0.2%、8-羥基喹啉或其金屬絡(luò)合物0.01~0.02%,攪拌均勻,反應(yīng)溫度保持在85~95℃,持續(xù)12小時(shí),使SiO2分子轉(zhuǎn)化成SiO4-離子,測(cè)定SiO4-離子占溶液中SiO2總量的95%以上,膠粒直徑100~400,粘度1.0~1.5Pa.s,PH為7.5~8.5,反應(yīng)進(jìn)行完后,放出該溶液,冷卻至25~30℃。測(cè)定溶液中SiO44-離子含量為10~30%,密度d25=1.050~1.270g/cm3。該硅酸溶膠外觀呈黑色或乳白色。其中8-羥基喹啉或其金屬離子絡(luò)合物,可以是鉀、鈉、鈣、鉛離子的絡(luò)合物。將A組分和B組分以1∶0.3~1.2的體積比混合配制電解質(zhì)。先將定量的電解液A組分置入塑料或搪瓷容器中,再將定量的B組分緩緩加入容器中與A組分混合并不斷攪拌持續(xù)1~3分鐘,外觀顏色轉(zhuǎn)化為淡黃色。在5~10分鐘內(nèi)將該混合液加入電池槽,至隔板高出1~4cm,SiO44-離子含量在4~10%。放置1~3小時(shí),電解液呈淡黃色凝膠狀,電池槽溫度降至30℃以下。本發(fā)明蓄電池的總反應(yīng)式為放電PbO2+2H2SO4+H2SiO3+Pb2PbSO4+H4SiO4+H2O充電電池槽中的極板經(jīng)化成后還需進(jìn)行補(bǔ)充電,將電池槽單體串聯(lián)連接進(jìn)行補(bǔ)充電。以電池額定容量的1/20的電流充電1~6小時(shí),至有微量小氣泡冒出停止充電。單格電壓在2.35~2.4V,容量在額定容量的120~150%以上。補(bǔ)充電后將電池槽每單格內(nèi)鋪一層厚度為1~4cm的石棉布或玻璃纖維或海棉層,在頂層放一片帶微孔的塑料或賽璐珞的薄片,薄片上分別帶有紅藍(lán)、黃、綠色標(biāo)識(shí)。將電池槽蓋熱封焊或用膠密封好,焊牢樁頭,固定好螺母、橡膠墊。在電池每單格內(nèi)顯示紅、橙、藍(lán)、青、黃、紫、綠色,注補(bǔ)充液使顏色消失。使用期間若顏色顯示即證明缺水,應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充水使其顏色消失。將電池表面清潔干凈,即可包裝出廠。本發(fā)明的有益效果如下1.在常規(guī)生產(chǎn)工藝中省去了化成槽化成、電極板淋冼,阻氧劑浸漬處理,烘干干燥再裝配用前再加液充電等工序。2.電解質(zhì)中的添加物與電解質(zhì)中的正、負(fù)離子產(chǎn)生電性力,可均衡離子在電解質(zhì)中的分布,減弱離子與電極電性力所導(dǎo)致的濃差極化,電化學(xué)極化,電阻極化,有比能量高,內(nèi)阻小,放電力強(qiáng)、腐蝕輕、使用壽命長(zhǎng),自放電少,荷電保持能力高等特點(diǎn)。3.負(fù)板鉛膏與正板鉛膏中的添加劑可促進(jìn)正極氧化,抑制負(fù)極還原;可改變充電期間氧化反應(yīng)慢,還原反應(yīng)快,平衡充、放循環(huán)中的氧化還原反應(yīng),提高充電接受力,失水率低,維護(hù)少,污染輕。4.本發(fā)明所采用的電解液中的SiO4-離子,在充、放電過(guò)程中與氫離子、水的結(jié)合或脫離,可改善電解質(zhì)中離子依賴水合、傳遞,容量受溫度的影響,提高低溫容量,耐過(guò)充與高溫充電,失水時(shí)仍可保持電極板活性物質(zhì)的活性,抑制放電狀態(tài)離子與活性物質(zhì)的過(guò)量反應(yīng),耐過(guò)放電,無(wú)鈍化。在電解液中添加有機(jī)化合物和SiO44-離子,避免了SiO2引起的電池容量減小、內(nèi)阻大、自放電快、壽命短等缺點(diǎn)。制備的電池性能較現(xiàn)有電池有顯著提高?,F(xiàn)將具體數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。見(jiàn)表1表1本發(fā)明電池與現(xiàn)有電池性能對(duì)比</tables>*注明A為現(xiàn)有蓄電池,B為本發(fā)明蓄電池。容量C是指電池在各溫度下的實(shí)際容量占額定容量的百分比實(shí)施例1啟動(dòng)型(12V60Ah)一、用鉛銻(Pb+2~4%Sb)合金,澆鑄成輻射型柵板,板耳設(shè)在板的側(cè)中部。二、負(fù)板鉛膏的制備向和膏機(jī)中裝入電解鉛球磨鉛粉454kg,再加入沉淀硫酸鋇2.27kg、腐植酸2.71kg、1,2酸1.13kg、炭黑1.14kg、石墨粉3.5kg、3-5二氨苯酸0.227kg、煙酸0.227kg、煙酰胺0.227kg、n十二烷氨10g,2~苯并咪唑硫20g、8-羥基喹啉鈣100g,開(kāi)動(dòng)攪拌機(jī)充分混合均勻。將晴綸(或滌綸)短纖維200g分散在60L的水中,將其快速加入和膏機(jī)中,連續(xù)攪拌半分鐘。向和膏機(jī)中徐徐加入密度為d25=1.400g/cm3的稀硫酸溶液39L,同時(shí)開(kāi)動(dòng)冷卻系統(tǒng),邊加邊攪拌,硫酸在10~15分鐘之內(nèi)加完,連續(xù)攪拌35~40分鐘。測(cè)定鉛膏表觀密度,必要時(shí)再加入少量水調(diào)整鉛膏密度,使鉛膏表觀密度達(dá)到4.30±0.10kg/L,出膏,停機(jī)。三、拌正板鉛膏向和膏機(jī)中裝入電解球磨鉛粉454kg,再加入硫酸羥氨3.15kg、石墨粉3.5kg,8-羥基喹啉鉀0.4kg,開(kāi)動(dòng)攪拌機(jī)充分混合均勻。其他步驟與拌負(fù)板鉛膏相同四、涂膏按常規(guī)涂膏方法涂膏,控制負(fù)板干鉛膏重101kg,正板干鉛膏重92kg。五、固化經(jīng)軋板、淋酸,送入表面干燥爐,溫度控制在100~120℃,干燥2~5分鐘,使極板含水份控制在8.0~11.0%,出干燥爐,用濕棉氈蓋上,進(jìn)入固化室。固化室溫度保持在50~70℃、相對(duì)濕度不低于85%,固化18小時(shí)以上。固化完揭取蓋氈,經(jīng)再送到干燥室干燥直至水份含量低于1%。六、電池槽化成將干燥好的生極板組成極板群,以3000片正極板組成600組正板群,以3600片負(fù)極板組成600組負(fù)板群,使正負(fù)極板群交插排列,在正負(fù)極板之間插入聚乙烯隔板,組成600組正、負(fù)板群組,將600組極板群放入100個(gè)12V60Ah的聚丙烯塑料電池槽,穿壁焊接,放入冷卻槽中進(jìn)行電池槽化成化成液制備取133kg蓄電池標(biāo)準(zhǔn)用硫酸d25=1.835g/cm3加入317kg去離子水中,冷卻至溫度32℃以下,使硫酸溶液濃度調(diào)整為d25=1.220g/cm3。加入6-氨基嘌呤59g,乙?;阴1桨?0g,鄰氨基苯甲酸60g,8-羥基喹啉-5-磺酸50g,攪拌均勻。配制的化成液顏色顯淡黃色。化成補(bǔ)充液制備取50kg蓄電池標(biāo)準(zhǔn)用硫酸d25=1.835g/cm3加入50kg去離子水中,冷卻至溫度32℃以下,使硫酸溶液濃度調(diào)整為d25=1.40g/cm3。加入6-氨基嘌呤10kg,乙?;阴1桨?0g,鄰氨基苯甲酸20g,攪拌均勻。該補(bǔ)充液是用于電池槽化成時(shí)失水的補(bǔ)充。化成工藝將化成液分別加入各電池槽內(nèi),降溫4~6小時(shí),電池槽正極端與負(fù)極端串聯(lián)連接,通電化成,化成分四個(gè)階段進(jìn)行。第一階段電流3.2A化成4小時(shí)第二階段電流6.4A化成16小時(shí)第三階段電流4.5A化成12小時(shí)第四階段電流3.2A化成20小時(shí)總化成時(shí)間為52小時(shí),化成槽內(nèi)化成液缺少時(shí),適時(shí)補(bǔ)充化成補(bǔ)充液,當(dāng)化成液密度穩(wěn)定在d25=1.29g/cm3并持續(xù)3小時(shí)不變,證明已化成好,可結(jié)束化成。將化成液倒出,調(diào)整密度,下次再用,反復(fù)使用3~5次倒掉。七、制備電解液A組分的制備將蓄電池標(biāo)準(zhǔn)用硫酸190kg,緩緩加入210kg去離子水中,冷卻至32℃以下,調(diào)整密度d25=1.375g/cm3,在該硫酸溶液中加入乙酰基苯胺90g、磺胺脒90g、磺胺60g、2-氨基苯酚-4-黃酰胺45g、8-羥基喹啉60g,外觀呈淡黃色。B組分的制備將含25%的硅酸溶膠120kg,去離子水20kg加入反應(yīng)釜內(nèi),升溫并添加單寧酸30g、苯甲酸鈉15g、鄰苯二酚或醌15g、焦磷酸鈉20g、苯乙酰胺10g、氫氧化鈉15g、過(guò)氧化鈉15g、超氧化鉀15g、8-羥基喹啉鈉20g,攪拌均勻。反應(yīng)溫度保持在85~95℃,持續(xù)12小時(shí),使SiO2分子轉(zhuǎn)化成SiO44-離子,測(cè)定SiO44-離子占SiO2總量的95%,膠粒直徑100~200,粘度1.0~1.5Pa.s,PH為7.5~8.5。反應(yīng)進(jìn)行完后,放出該溶液,冷卻至25~30℃,測(cè)定溶液中SiO44-離子含量為25%,外觀呈黑色,密度為d20=1.05~1.25g/cm3。密封備用八、電池槽加電解液取電解液A組分15L,置入塑料或搪瓷容器中,取B組分5L緩緩加入容器中并不斷攪拌持續(xù)1~3分鐘,外觀顏色轉(zhuǎn)化為淡黃色,在5~10分鐘內(nèi)將該混合液加入電池槽,加至隔板高出3cm,放置1~3小時(shí),電解液呈淡黃色凝膠狀,電池槽溫度降至30℃以下,將電池槽單體串聯(lián)連接進(jìn)行補(bǔ)充電。九、補(bǔ)充電以3A電流充電2~3小時(shí),至有微量小氣泡冒出停止充電。電池槽檢查電壓在13~13.5V,容量在120%以上。十、電池封裝電池槽每單格內(nèi)鋪一層厚度為1.5cm的石棉布或玻璃纖維或海棉層,在頂層放一片帶紅色致密小孔的賽璐璐的薄片。將電池槽上部清潔干凈,熱封電池槽蓋,焊接牢樁柱。將電池表面清潔干凈,即可包裝出廠。該電池體積比能量達(dá)到78~86Wh/dm3質(zhì)量比能量達(dá)到40~50Wh/kg;溫度對(duì)容量的影響C30=120%、C-15=85~95%、C-40=80~90%;充電滿足電壓為2.33~2.36V/單格,車(chē)輛可自行充滿,不需車(chē)外充電;初始放電電壓提高至2.24V/單格。使啟動(dòng)力增大;終止電位提高至1.85V/單格;荷電保持能力高S=0.85以上;充放循環(huán)達(dá)500次,壽命在3~5年。耐過(guò)充電、過(guò)放電。實(shí)施例2密閉型電池(12V65Ah)一~五的方法同實(shí)施例1六、電池槽化成將干燥好的生極板組成極板群,以3600片正極板組成600組正板群,以4200片負(fù)極板組成600組負(fù)板群,使正負(fù)極板群交叉排列,在正負(fù)極板之間插入聚乙烯隔板,組成600組正、負(fù)板群組,將600組極板群放入100個(gè)12V65Ah的ABS塑料電池槽,穿壁焊接,放入冷卻槽中進(jìn)行電池槽化成化成液制備取172kg蓄電池標(biāo)準(zhǔn)用硫酸d25=1.835g/cm3加入330kg去離子水中,冷卻至溫度32℃以下,使硫酸溶液濃度調(diào)整為d25=1.255g/cm3。加入6-氨基嘌呤55g,乙酰基乙酰苯胺55g,鄰氨基苯甲酸65g,攪拌均勻。配制的化成液顏色顯淡黃色。化成補(bǔ)充液制備取60kg蓄電池標(biāo)準(zhǔn)用硫酸d25=1.835g/cm3加入60kg去離子水中,冷卻至溫度32℃以下,使硫酸溶液濃度調(diào)整為d25=1.40g/cm3。加入6-氨基嘌呤12g,乙?;阴1桨?4g,鄰氨基苯甲酸24g,攪拌均勻。化成將化成液分別加入各電池槽內(nèi),降溫后,電池槽正極端與負(fù)極端串聯(lián)連接,通電化成,化成分四個(gè)階段進(jìn)行。第一階段電流3.4A化成4小時(shí)第二階段電流6.8A化成16小時(shí)第二階段電流4.8A化成12小時(shí)第四階段電流3.4A化成20小時(shí)總化成時(shí)間為52小時(shí),化成槽內(nèi)化成液缺少時(shí),適時(shí)補(bǔ)充化成補(bǔ)充液。當(dāng)化成液密度穩(wěn)定在d25=1.29g/cm3并持續(xù)3小時(shí)不變,證明已化成好,可結(jié)束化成。將化成液倒出,調(diào)整密度,下次再用,反復(fù)使用3~5次倒掉。七、制備電解液A組分的制備將密度為d20=1.840g/cm3的蓄電池標(biāo)準(zhǔn)用硫酸208g,緩緩加入到210kg去離子水中,冷卻至32℃以下,調(diào)整密度d25=1.420g/cm3,在該硫酸溶液中加入乙?;桨?00g、磺胺脒100g、磺胺60g、2-氨基苯芬-4-黃酰胺50g、8-羥基喹啉-5磺酸60g,攪拌均勻,顏色呈淡黃色。B組分的制備將含SiO225%的硅酸溶膠125kg,去離子水20kg加入反應(yīng)釜內(nèi),升溫并添加單寧酸32g、苯甲酸15g、苯甲酸鈉20g、對(duì)苯二酚或醌15g、焦磷酸鈉25g、苯乙酰胺12g、過(guò)氧化鈉18g、氫氧化鈉18g、8-羥基喹啉鈉12g,攪拌均勻。反應(yīng)溫度保持在85~95℃,持續(xù)12小時(shí),使SiO2分子轉(zhuǎn)化成SiO4-離子,測(cè)定SiO44-離子占SiO2總量的95%,膠粒直徑100~200,粘度1.5Pa.s,PH為8。反應(yīng)進(jìn)行完后,放出該溶液,冷卻至25~30℃,測(cè)定溶液中SiO44-離子含量為25%,密度為d20=1.05~1.25g/cm3。密封備用其他同實(shí)施例1該電池體積比能量達(dá)到85~96Wh/dm3,質(zhì)量比能量達(dá)到48~54Wh/kg;溫度對(duì)質(zhì)量的影響C30=100%、C-15=85~95%、C-40=80~90%;充電滿足電壓為2.33~2.36V/單格,終止電位提高至1.85V/單格;荷電保持能力高S=0.85~0.9以上;充放循環(huán)達(dá)750次,壽命在10~15年。實(shí)施例3GF-500型蓄電池一、同實(shí)施例1二、負(fù)板鉛膏的制備向和膏機(jī)中裝入電解鉛球磨鉛粉454kg,再加入沉淀硫酸鋇2.77kg、腐植酸2.5kg、石墨粉3.5kg、3-5二氨苯酸0.25kg、煙酸0.25kg、煙酰胺0.25kg、開(kāi)動(dòng)攪拌機(jī)充分混合均勻。其他同實(shí)施例1.三、管式正板鉛膏的制備將用熱固性酚醛樹(shù)脂浸漬過(guò)的玻璃纖維管套在鉛銻合金骨架上,在球磨鉛粉中加入活性碳5%、8-羥基喹啉鉛4%、石墨粉8%,混合均勻灌裝入纖維管內(nèi),浸入去離子水中15~25分鐘取出晾干。用Pb-Sb合金封底,制成管式極板,將5片管極板組成正板群,然后放入d25=1.15g/cm3的稀硫酸溶液中浸泡6小時(shí)。四、按常規(guī)涂膏方法涂負(fù)板鉛膏,控制負(fù)板干鉛膏重338g。五、同實(shí)施例1六、電池槽化成將干燥好的生極板組成極板群,取2200片負(fù)極板組成200組(每組11片)負(fù)板群,取200組(每組10片)管式正板群,正負(fù)極板群交錯(cuò)插好,在正負(fù)極板之間插入橡膠隔板,組成200組正、負(fù)板群組,將極板群放入200只500Ah的有機(jī)玻璃或塑料電池槽,蓋上電池蓋旋緊螺栓,放入冷卻槽中進(jìn)行電池槽化成化成液制備取510kg蓄電池標(biāo)準(zhǔn)用硫酸d25=1.835g/cm3加入2100kg去離子水中,冷卻至溫度32℃以下,使硫酸溶液濃度調(diào)整為d25=1.150g/cm3。加入6-氨基嘌呤220g,乙酰基乙酰苯胺220g,鄰氨基苯甲酸200g,攪拌均勻。配制的化成液顏色顯淡黃色?;裳a(bǔ)充液制備取330kg蓄電池標(biāo)準(zhǔn)用硫酸d25=1.835g/cm3加入330kg去離子水中,冷卻至溫度32℃以下,使硫酸溶液濃度調(diào)整為d25=1.40g/cm3。加入6-氨基嘌呤20g,乙?;阴1桨?0g,鄰氨基苯甲酸40g,攪拌均勻?;蓪⒒梢悍謩e加入各電池槽內(nèi),降溫后,電池槽正極端與負(fù)極端串聯(lián)連接,通電化成,化成分三個(gè)階段進(jìn)行。第一階段電流22.5A化成20小時(shí)第二階段電流34A化成30小時(shí)第三階段電流22.5A化成25小時(shí)總化成時(shí)間為75小時(shí),化成槽內(nèi)化成液缺少時(shí),適時(shí)補(bǔ)充化成補(bǔ)充液。當(dāng)化成液密度穩(wěn)定在d25=1.25g/cm3并持續(xù)3小時(shí)不變,證明已化成好,可結(jié)束化成。將化成液倒出,調(diào)整密度,下次再用,反復(fù)使用3~5次倒掉。七、制備電解液A組分的制備將密度為d20=1.840g/cm3的蓄電池標(biāo)準(zhǔn)用硫酸720Kg,緩緩加入到590kg去離子水中,冷卻至32℃以下,調(diào)整密度d25=1.420g/cm3,在該硫酸溶液中加入乙?;桨?60g、磺胺脒160g、磺胺100g、2-氨基苯芬-4-黃酰胺65g、8-羥基喹啉-5磺酸80g,攪拌均勻,顏色呈淡黃色。B組分的制備將含SiO210%的硅酸溶膠125kg,去離子水20kg加入反應(yīng)釜內(nèi),升溫并添加單寧酸80g、苯甲酸30g、苯甲酸鈉30g、焦磷酸鈉40g、苯乙酰胺40g、過(guò)氧化鈉30g、8-羥基喹啉鈉30g,攪拌均勻。反應(yīng)溫度保持在95~100℃,持續(xù)12小時(shí),使SiO2分子轉(zhuǎn)化成SiO4-離子,測(cè)定SiO44-離子占SiO2總量的95%,膠粒直徑100~200,粘度0.8Pa.s,PH為8。反應(yīng)進(jìn)行完后,放出該溶液,冷卻至25~30℃,測(cè)定溶液中SiO44-離子含量為25%,密度為d20=1.05g/cm3。密封備用使用時(shí)取相同體積的A組分、B組分,按實(shí)施例1的方法配置電解液,加入電池槽。其他同實(shí)施例1該電池體積比能量達(dá)到23~35Wh/dm3,質(zhì)量比能量達(dá)到18~23Wh/kg;溫度對(duì)質(zhì)量的影響C30=150%、C-15=135%、C-40=110%;充電滿足電壓為2.33~2.36V/單格,荷電保持能力高S=0.85~0.9,充放循環(huán)達(dá)600次,壽命在10~15年。實(shí)施例4DG-250牽引型電池一~五同實(shí)施例3六、電池槽化成將干燥好的生極板組成極板群,取1200片負(fù)極板組成200組(每組6片)負(fù)板群,取管式生極板群200組(每組5片),正、負(fù)極板群交錯(cuò)插好,在正負(fù)極板之間插入橡膠隔板,組成200組正、負(fù)板群組,放入200只250Ah的塑料或橡膠電池槽,蓋上電池蓋,放入冷卻槽中進(jìn)行電池槽化成化成液制備取640Kg電池標(biāo)準(zhǔn)用硫酸d25=1.835g/cm3加入1560kg去離子水中,冷卻至溫度32℃以下,使硫酸溶液濃度調(diào)整為d25=1.220g/cm3。加入6-氨基嘌呤170g,乙?;阴1桨?70g,鄰氨基苯甲酸210g,攪拌均勻。配制的化成液顏色顯淡黃色?;裳a(bǔ)充液制備取450kg蓄電池標(biāo)準(zhǔn)用硫酸d25=1.835g/cm3加入450kg去離子水中,冷卻至溫度32℃以下,使硫酸溶液濃度調(diào)整為d25=1.40g/cm3。加入6-氨基嘌呤17g,乙?;阴1桨?0g,鄰氨基苯甲酸30g,攪拌均勻?;蓪⒒梢悍謩e加入各電池槽內(nèi),降溫后,電池槽正極端與負(fù)極端串聯(lián)連接,通電化成,化成分三個(gè)階段進(jìn)行。第一階段電流12.5A化成20小時(shí)第二階段電流19A化成30小時(shí)第二階段電流12.5A化成25小時(shí)第四階段電流3.4A化成20小時(shí)總化成時(shí)間為95小時(shí),化成電量4.5倍。化成槽內(nèi)化成液缺少時(shí),適時(shí)補(bǔ)充化成補(bǔ)充液。當(dāng)化成液密度穩(wěn)定在d25=1.22g/cm3并持續(xù)3小時(shí)不變,證明已化成好,可結(jié)束化成。將化成液倒出,調(diào)整密度,下次再用,反復(fù)使用3~4次倒掉。七、制備電解液A組分的制備將密度為d20=1.835g/cm3的蓄電池標(biāo)準(zhǔn)用硫酸610Kg,緩緩加入到740kg去離子水中,冷卻至32℃以下,調(diào)整密度d25=1.360g/cm3,在該硫酸溶液中加入鄰氨基苯甲酸130g、磺胺80g、磺胺瞇130g,2-氨基苯芬-4-黃酰胺65g、奎諾溶80g,攪拌均勻,顏色呈淡黃色。B組分的制備將含SiO225%的硅酸溶膠450kg,去離子水450kg加入反應(yīng)釜內(nèi),升溫并添加單寧酸50g、苯甲酸30g、苯甲酸鈉30g、焦磷酸鈉35g、苯乙酰胺30g、過(guò)氧化鈉25g、8-羥基喹啉鈉30g,攪拌均勻。反應(yīng)溫度保持在85~95℃,持續(xù)12小時(shí),使SiO2分子轉(zhuǎn)化成SiO4-離子,測(cè)定SiO44-離子占SiO2總量的95%,膠粒直徑10mu,粘度1.5Pa.s,PH為8.2反應(yīng)進(jìn)行完畢,放出該溶液,冷卻至25~30℃,測(cè)定溶液中SiO44-離子含量為25%,密度為d20=1.05~1.25g/cm3。密封備用。顏色呈黑色。權(quán)利要求1.一種鉛酸蓄電池的制備方法,包括板柵的制備,負(fù)、正板鉛膏的制備,化成液的制備,正、負(fù)極板的化成,電解液的制備,電池槽充電及封裝等工序,其特征是(1).負(fù)板鉛膏中加入了n十二烷氨、2~苯并咪唑硫、3-5二氨基苯酸、煙酸、煙酰胺、8-羥基喹啉或其金屬絡(luò)合物等添加劑;正板鉛膏中加入了硫酸羥氨,8-羥基喹啉或其金屬絡(luò)合物等添加劑;(2).化成采取電池槽化成,分級(jí)添加化成液,化成液濃度逐級(jí)增大;化成液中添加了6-氨基嘌呤、乙酰基乙酰苯胺、鄰氨基苯甲酸、8-羥基喹啉-5-磺酸;化成補(bǔ)充液中加入了6-氨基嘌呤,乙?;阴1桨?,鄰氨基苯甲酸添加劑;(3).電解液采用A、B雙組分組成,A組分是一定濃度的硫酸溶液中添加了乙?;桨?、磺胺脒、8-羥基喹啉或其硫酸鹽、2氨基苯酚-4-磺酰胺、磺胺等添加劑;B組分是含SiO44-離子的硅酸溶膠溶液,其中添加了單寧酸、苯甲酸及其鈉鹽、苯二酚或醌、焦磷酸鈉、苯乙酰胺、氫氧化鈉或鉀、過(guò)氧化鈉或鉀以及8-羥基喹啉或其金屬絡(luò)合物等添加劑。2.如權(quán)利要求1所述的制備方法,其負(fù)板鉛膏是以鉛粉為主要原料,再加入硫酸鋇、炭黑、石墨粉、腐植酸、1,2酸等添加劑,其特征是以鉛粉的重量為基準(zhǔn)分別加入n十二烷氨0.01~0.2%,2~苯并咪唑硫0.01~0.02%、3-5二氨基苯酸0.01~0.2%、煙酸0.01~0.2%,煙酰胺0.01~0.2%、8-羥基喹啉或其金屬絡(luò)合物0.01~0.2%,這些添加劑可以全部或部分加入。3.如權(quán)利要求1所述的制備方法,其正板鉛膏是以鉛粉為主要原料,并加入了滌綸短纖維、石墨粉等,其特征是以鉛粉的重量為基準(zhǔn)加入硫酸羥氨0~0.8%、8-羥基喹啉或其金屬絡(luò)合物0.02~0.4%。4.如權(quán)利要求1所述的制備方法,其中化成液和化成補(bǔ)充液的制備方法是①.化成液在配制好的濃度為d25=1.19~1.27g/cm3硫酸溶液中,以該溶液的重量為基準(zhǔn),全部或部分添加6-氨基嘌呤0.01~0.3%,乙?;阴1桨?.03~0.3%,鄰氨基苯甲酸0.02~0.3%,8-羥基喹啉-5-磺酸0.01~0.3%,攪拌均勻,配制的化成液顏色顯淡黃色。②.化成補(bǔ)充液在配制好的濃度為d25=1.3~1.5g/cm3硫酸溶液中,以該溶液的重量為基準(zhǔn)添加6-氨基嘌呤0.01~0.3%,乙?;阴1桨?.03~0.3%,鄰氨基苯甲酸0.02~0.3%。5.如權(quán)利要求1、4所述的制備方法,其化成方法是化成直接在電池槽內(nèi)進(jìn)行,將電解液倒入化成槽,降溫4~6小時(shí),電池槽正極端與負(fù)極端串聯(lián)連接,通電化成,化成分3~4個(gè)階段進(jìn)行,以1~2A.dm2電流密度,化成電量為額定容量的3.5~7倍,化成時(shí)間為18~96小時(shí),化成槽內(nèi)化成液缺少時(shí),適時(shí)補(bǔ)充化成補(bǔ)充液。6.如權(quán)利要求1所述的制備方法,其電解液按照如下方法制備①.A組分將蓄電池標(biāo)準(zhǔn)用硫酸與去離子水配制密度為d25=1.375~1.630g/cm3的硫酸溶液,以該溶液的重量為基準(zhǔn),在該硫酸溶液中加入乙酰基苯胺0.01~0.03%、磺胺脒0.01~0.3%、8-羥基喹啉或其硫酸鹽0.01~0.3%、2氨基苯酚-4-磺酰胺0.01~0.3%、磺胺0.01~0.3%,顏色為淡黃色。②.B組分的制備將含SiO210~30%的硅酸溶膠加入反應(yīng)釜內(nèi),升溫并以該溶液的重量為基準(zhǔn)添加單寧酸0.01~0.3%、苯甲酸及其鈉鹽0.01~0.2%、苯二酚或醌0.01~0.2%、焦磷酸鈉0.01~0.3%、苯乙酰胺0.01~0.1%、氫氧化鈉或鉀0.01~0.2%、過(guò)氧化鈉或鉀0.01~0.2%、8-羥基喹啉或其金屬絡(luò)合物0.01~0.02%,這些添加劑可以全部或部分加入,攪拌均勻,反應(yīng)溫度保持在85~95℃,持續(xù)12小時(shí),使SiO2分子轉(zhuǎn)化成SiO4-離子,測(cè)定SiO4-離子占溶液中SiO2總含量的95%以上,膠粒直徑100~40,粘度1.0~1.5Pa.s,PH為7.5~8.5,反應(yīng)進(jìn)行完后,放出該溶液,冷卻至25~30℃,顏色為黑色或乳白色;將A組分和B組分以1∶0.3~1.2的比例混合即得電解液,為淡黃色膠狀體。7.如權(quán)利要求1、6所述的制備方法,電解液在使用時(shí),按照A組分比B組分為1∶0.3~1.2的體積比,先將電解液A組分置入塑料或搪瓷容器中,再將B組分緩緩加入容器中并不斷攪拌持續(xù)1~3分鐘,在5~10分鐘內(nèi)將該混合液加入電池槽,該電解液在室溫下呈凝膠狀。8.如權(quán)利要求1、2、3、6所述的制備方法,其正、負(fù)板鉛膏和電解液B組分中的添加劑8-羥基喹啉的金屬絡(luò)合物,可以是鉀、鈉、鈣、鉛金屬的絡(luò)合物。9.如權(quán)利要求1所述的制備方法,其電解液B組分中的添加劑苯二酚或醌可以是鄰苯二酚或醌、對(duì)苯二酚或醌。10.如權(quán)利要求1所述的制備方法制備的蓄電池。全文摘要本發(fā)明是關(guān)于一種鉛酸蓄電池及其制備方法,該蓄電池通過(guò)在負(fù)板鉛膏中加入2-苯并咪唑硫、煙酰胺等添加劑,正板鉛膏中加入硫酸羥氨等添加劑;采取電池槽化成,分級(jí)添加化成液,化成液濃度逐級(jí)增大;在化成液中添加6-氨基嘌呤、8-羥基喹啉-5-磺酸等添加劑;化成補(bǔ)充液中加入乙?;阴1桨?鄰氨基苯甲酸等添加劑;電解液采用A、B雙組分組成,A組分是添加了磺胺等添加劑的硫酸溶液;B組分是SiO文檔編號(hào)H01M10/12GK1263362SQ9910229公開(kāi)日2000年8月16日申請(qǐng)日期1999年2月11日優(yōu)先權(quán)日1999年2月11日發(fā)明者陸安民,王笑南,陸軍鋒,王征申請(qǐng)人:陸安民