[发明专利]高温循环用铅酸蓄电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种铅酸蓄电池，具体讲是高温循环用铅酸蓄电池。

背景技术

近十年来，阀控密封铅酸蓄电池技术取得了较大的发展，在通信行业得到了广泛应用，为通信行业的快速发展起重要的支柱作用。为了实现低碳经济，实施可持续发展，国家在十二五计划中提出节能减排，实现低碳经济总体规划。工业和信息产业部制订了节能减排绿环保计划，提出了减少机房空调配置，降低空调使用频次，提高铅酸蓄电池使用环境温度，减少基站运转成本压力的要求。目前，铅酸蓄电池的性能无法满足要求，当环境温度从25℃提高至35℃，寿命会下降50%，因此研究新型高温循环用铅酸蓄电池非常必要。

发明内容

本发明的目的是克服现有铅酸蓄电池的高温性能不好的缺陷，提供一种耐腐蚀性好、失水少、耐高温、充电接受能力强、深循环寿命长的新型高温循环用铅酸蓄电池。

本发明的技术方案和有益效果是：高温循环用铅酸蓄电池包括由正极板、负极板、隔膜组成的极群以及电解液、电池壳，其改进之处是在隔膜中加入质量百分比0.1%-0.8%的耐高温材料PPS（聚苯硫醚），使隔膜在高温环境保持良好的机械强度、刚度和硬度、优越的耐化学腐蚀及耐水解性能，较好的尺寸稳定性、优良的电绝缘性，不易产生分解，粘附在极板活性物质表面，提高电池的循环使用寿命。在电解液中加入质量百分比1%-1.8%的K2SO4，有利于防止电池在高温下产生枝晶短路，造成电池容量下降。

电池壳采用耐高温材料，如PPO（聚苯醚）、PC-ABS（聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物），提高壳体的强度和耐高温性能，减少电池循环过程中的失水，有利于延长使用寿命。

极群装配压缩比为20%-35%，使极板活性物质与隔膜有机结合，减少电池内阻，延缓电池容量衰减。

具体实施方式

下面通过实施例进一步说明本发明及其有益效果。

例一、在隔膜中加入了质量百分比0.2%的耐高温材料PPS，电解液中加入质量百分比1.5%的K₂SO₄，采用PPO耐高温材料壳体，极群装配压缩比控制在25%左右，其余借用现行铅酸蓄电池工艺技术，制作样品电池2V200AH电池15只，以10hr容量计算，化成采用内化成三充两放制式，电池下线后，静置72小时，按容量放电压差30mV、端电压10mV从15只样品中抽取12只配成2组（每组6只），分别进行高温循环寿命和高温浮充寿命测试，其余3只进行充电接受能力测试。并与现有技术生产的电池进行性能对比。检测设备采用张家港金帆电源有限公司生产的48V100A型蓄电池循环检测仪及恒功率放电仪。

1、充电接受能力试验

样品电池中抽取3只电池，分别以20A电流放电5h，再放入0℃的低温室中48h，取出在2min内，以恒定电压2.35V充电对蓄电池进行充电,10min后,测得最大充电电流分别为54A、55A、56A ，现有技术的电池最大充电电流一般在40A左右，本发明提高了电池的充电接受能力。

2、高温循环寿命试验

将配好的电池组1（6只），进行高温循环寿命测试。循环制式为：在环境温度55℃下， 将蓄电池以20A放电至终压5.4v，恒压7.05v、限流20A充电24h，静置2h后，为一个循环，当整组电池的放电容量低于额定容量的80%，寿命终止。

（1）容量衰减速度

电池组1循环至第25次时容量为初始容量的100%，没有衰减,循环至50次时为初始容量的96%，容量衰减了4%。

现有技术的电池循环至25次时为初始容量的95%，容量衰减了5%循环至50次时为初始容量的86%，容量衰减了14%。由此可见，本发明的容量衰减速度明显减小，循环性能有了明显提高。

（2）循环寿命次数

按上述制订的循环寿命制式进行循环至整组电池的放电容量低于额定容量的80%时，采用本发明技术的样品电池循环次数为255次，而现有技术的电池循环次数一般只有132次左右。

3、高温浮充寿命试验

将配好的电池组2（6只），保持在60℃±2℃环境中进行高温浮充寿命测试。循环制式为：对蓄电池以6.75V/单体浮充电压连续充电30d，将蓄电池取出，在25℃±2℃环境中进行3h率放电检测，为1次循环，直至蓄电池容量低于3h率额定容量的80%时，寿命试验结束。

按上述制订的高温浮充循环寿命制式进行浮充循环直至整组电池的3h率放电容量低于额定容量的80%时，样品电池组循环次数为10次。现有技术的电池循环次数一般只有4次左右。