[发明专利]一种纯电动车用铅-碳电池的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种纯电动车用铅-碳电池的制作方法。

技术背景

纯电动车的发展历史悠久，至今已有100多年时间。纯电动车是采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车。它利用蓄电池作为储能动力源，通过电池向电机提供电能，驱动电动机运转，从而推动汽车前进。然而，这种节能环保型的汽车产品，目前仅仅只能在某些特定范围和场合下使用，主要原因在于电源系统的缺陷制约了纯电动汽车的发展。纯电动汽车所使用的电源，如铅酸电池、锂离子电池、镍镉电池、镍氢电池，这些电池普遍存在价格高昂、使用寿命短、体积大、自重高、甚至在使用过程中，电池的安全性方面还存在问题。开发、研制出一种适合于电动车用蓄电池，使其单位重量储存的能量增加，即提高电池的比能力、比功率，同时降低电池成本，容易形成规模化生产，产生规模效益，是使纯电动车市场繁荣发展的关键。

铅酸蓄电池生产技术的发展由来已久，生产工艺稳定，适合于大规模生产，电池其主要特点：安全密封，维护简单，使用寿命长，质量稳定，可靠性高，生产成本低廉，而且是唯一的一种能实现再生循环利用的电池。其主要缺点在于电池的比能力较低，电池自重高，制约了它在纯电动车领域的应用。针对纯电动车用蓄电池的技术要求，我们开发研制出一种，适用于纯电动车用的铅-碳电池。它是在原有铅酸蓄电池的基础上，改变其正、负板栅的结构，应用一种新型的泡沫铅材，代替现有的重力浇注铅板栅，大大的节约了金属铅的用量，降低了电池自重，提高电池的比能量。在负板活性物质中添加了碳黑作为添加剂，提高电池的电性能。

发明内容

本发明所解决的技术问题是：提供一种纯电动车用铅-碳电池的制作方法，该方法能显著提高电池性能。

为解决本发明所提出的技术问题，本发明采用的技术方案为：一种纯电动车用铅-碳电池的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1）、将聚氨酯海绵依次进行除油、粗化、中和、预浸、活化、化学镀银最后经过电镀铅，得到泡沫铅材料；

步骤2）、将上述泡沫铅材料切割成型，分别涂覆正、负极活性物质，所述负极活性物质中添加碳黑作为添加剂；

步骤3）、正、负极板经固化、干燥后，装配成为成品电池。

上述方案中，所述的除油为：将聚氨酯海绵浸泡于碱性溶液中1～10分钟，所述碱性溶液为氢氧化钠3～5g/L,碳酸钠10～30g/L，磷酸三钠5～10g/L，OP-10乳化剂 0.5～5g/L,温度为室温，经过除油处理，可以清除海绵在加工处理及运输过程中，吸附在海绵海绵丝表面的油污及灰尘，达到清洁海绵表面的目的。

上述方案中，所述的粗化为：将除油后的聚氨酯海绵浸泡于强碱性溶液中浸蚀5～15分钟，所述的强酸性溶液为氢氧化钠100～200 g/L和高锰酸钾5～10 g/L的混合溶液。通过粗化处理可使聚氨酯海绵的表面微观粗糙，表面积增大，从而易于吸附活性物质。

上述方案中，所述的中和为：将粗化后的聚氨酯海绵于草酸50～100 g/L和过氧化氢（30%）50～100 ml/L溶液中浸泡1～10分钟。其作用在于中和材料表面残留碱性溶液，避免粗化溶液带入预浸溶液中，缩短预浸溶液的使用寿命。

上述方案中，所述预浸溶液为：将中和后的聚氨酯海绵，置于预浸溶液中浸泡15～30分钟，所述的预浸液为氯化亚锡10～100 g/L和盐酸20～200ml/L的混合液。

上述方案中，所述的活化为：将预浸后的聚氨酯海绵浸泡于活化液中进行活化处理1～30分钟，所述的活化液为硝酸银2～10g/L、氨水（25%）5～25 ml/L的混合液。

上述方案中，所述的化学镀银为：将活化后的聚氨酯海绵，浸泡于化学镀银溶液中1～2分钟，所述的化学镀银溶液为：硝酸银5～10g/L，氨水（25%）20～50 ml/L，三乙醇胺5～15 g/L，乙二醛（40%）20～30 g/L，碘酸钾0.01～0.03g/L。

上述方案中，所述电镀铅的工艺为：将经化学镀银后的海绵作为阴极，将纯铅板作为阳极，电解液配方为：氧化铅280～320g/L，硼酸200～240g/L氢氟酸（50%）240～280 ml/L，明胶5～15g/L，室温，电流密度为1～5A/dm²，电镀时间60～300分钟。

经上述方法得到的泡沫铅材料，具有一定的机械强度、重量轻、比表面积大、通孔率高、易于焊接，锡镀层纯度高，杂质少，镀层细致柔软，孔隙率低。在制成电池后，泡沫铅材料腐蚀后，不会由于其基体溶解出其它的有害金属离子，影响电池的化学性能。