[发明专利]一种储能用管式胶体蓄电池制造方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳能、风能等可再生能源系统中储能用蓄电池技术领域，特别涉及一种储能用管式胶体蓄电池的制造方法。 

背景技术

储能用蓄电池是应用于太阳能、风能等可再生能源领域的核心部件，蓄电池的性能直接关系到系统的正常运转。 

目前，国内可再生能源系统使用的储能蓄电池存在正极铅膏软化脱落、负极硫酸盐化、电解质分层等现象，引起蓄电池的使用寿命较短，导致储能系统的运行成本增加。 

目前，传统的管式正极板制造技术是在振动的条件下，将铅粉灌入正极板的排管或玻璃丝管中，形成正极活性物质。这种管式正极板生产方式的特点是生产效率高，但铅粉易到处飞扬，污染环境，操作者吸入会严重影响身体健康。申请号201110035367.3的中国专利涉及的挤膏设备造价高，使用维护成本较高，操作不方便。申请号201010174663.7的中国专利涉及的储能蓄电池正极铅膏配方，其中硫酸的含量高、水含量少，并添加短纤维，用该配方制备的铅膏密度大，不适用于管式正极板的挤膏，并且还存在以下两方面的不足，(1)红丹含量大，并添加硫酸亚锡，蓄电池的制造成本高；(2)胶体石墨含量低，蓄电池的容量小，易引起容量衰减。 

目前，国内储能蓄电池负极板中添加沉淀硫酸钡作为负极膨胀剂，由于沉淀硫酸钡的颗粒较粗，分散不均匀，在储能使用过程易出现硫酸盐化。 

目前，国内大多管式蓄电池采用外化成技术生产，其生产过程的酸雾和硫酸排放量大、能耗高，易引起环境污染。另一方面，采用外化成生产的极板装配成胶体蓄电池后，胶体电解质的加胶工艺复杂，制造成本高；还存在胶体电解质凝胶不均匀，蓄电池的寿命较短的问题。 

发明内容

本发明采用一种管式胶体蓄电池技术，来克服储能用蓄电池存在正极铅膏软化脱落、电解质分层现象。所述管式胶体蓄电池采用正极铅膏配方制作挤膏用铅膏，以提高蓄电池的性能；所述管式胶体蓄电池采用和塞式挤膏机挤制铅膏，降以低制造成本；所述管式胶体蓄电池采用将水溶性钡类化合物制备成水溶液，和膏时添加至铅膏中，解决储能蓄电池的硫酸盐化现象；所述管式胶体蓄电池采用内化成技术解决储能蓄电池的化成和胶体电解质的灌胶问题。 

本发明公开了一种性能可靠、环保、制造成本低廉的储能用管式胶体蓄电池的制造方法。 

本发明的技术方案是： 

一种储能用管式胶体蓄电池由管式正极板、涂膏式负极板、隔板、胶体电解质、蓄电池槽、安全阀配装组成。蓄电池端电压包括2V、6V或12V三个系列。 

所述管式正极板采用一种和塞式挤膏机进行管式正极板的挤膏制作铅膏，所述和塞式挤膏机包括支架、气缸、和塞、鸭嘴头、极板模、控制柜。其特征在于，压缩空气作为和塞式挤膏机的动力，采用气缸的前进和后退带动和塞运 动进行挤膏；气缸的前进和后退通过控制柜的电磁开关进行控制；鸭嘴头结构保证了极板中每个排中膏量的均匀性；极板模保证了极板中前后部位铅膏量的均匀性；挤膏量的大小通过安装在和塞上的电磁感应开关控制和塞的行程进行控制。所述和塞式挤膏机制造成本低、操作简便、运行可靠、产品质量稳定。 

所述正极铅膏的配方，其特征在于，配方质量百分比为：红丹5％～15％、去离子水8％～10％、稀硫酸(密度1.1g/cm³)15％～20％、炭黑0.1％～0.5％、石墨0.5％～2％、其余为铅粉。所述铅膏配方中的红丹，目的是为了提高蓄电池的初期容量并缩短化成时间；所述铅膏配方的炭黑、石墨是为了增加铅膏的孔率和导电性，提高蓄电池的容量，延缓正极容量的衰减；所述铅膏配方的稀硫酸主要是为了提高铅膏的孔率，但其含量太高时将会引起铅膏发硬而不利于挤膏操作；所述铅膏中添加去离子水的目的是为了调整铅膏的密度，以利于挤膏操作制作铅膏。 

涂膏式负极板铅膏中添加钡类化合物水溶液，与和膏过程添加的硫酸溶液反应，生成粒度很小的硫酸钡，从而增加蓄电池在使用过程硫酸铅形成的晶核数量，近而减小硫酸酸铅结晶体的体积，提高硫酸铅晶体的比表面积，降低蓄电池充电过程的结晶过电位，从而减小在蓄电池在储能使用过程极易出现的硫酸盐化现象。 

蓄电池的装配：将固化干燥后的管式正极板和涂膏式负极板、隔板、蓄电池槽等零部件装配为蓄电池后，灌入密度在1.24g/cm³～1.28g/cm³的稀硫酸进行化成。化成电流密度的大小根据蓄电池的端电压确定，具体化成程序如下表《蓄电池具体化成程序》所示。