[发明专利]一种汽车启停阀控密封铅酸蓄电池

说明书

技术领域

本发明涉及铅酸蓄电池。特别是一种用于汽车启停的阀控密封铅酸蓄电池。

背景技术

为节能减排需要，一种启停技术应用在汽车上。当遇到路口红灯或者堵车，驾驶员踩下制动踏板时，发动机自动断油熄火，此时车内所需电力改为蓄电池供应；当驾驶员松开制动踏板或脚踩离合器（或油门踏板）时，用蓄电池启动发动机。

传统的启动电池是无法满足启停要求的，因为工作模式改变了。传统启动电池的主要作用是启动、点火、照明，即Starting-lighting-Ignition。当完成启动功能后，行驶中的汽车的发动机给电池充电，使之处于充电状态。电池的工作模式是高倍率放电、浅循环。铅酸富液电池或者铅酸免维护电池就能满足需求。而启停工作模式，需要电池更频繁的高倍率放电，而且始终处于部分荷电态下。所以要求电池有更高的放电深度和放电频率，需要更高的比能量。

启停系统一般采用更先进的阀控密封铅酸蓄电池。阀控电池的紧装配设计使电池具有更高的比能量和放电倍率，以及更高的深循环寿命。另外，阀控电池的贫液设计以保证实现氧复合，使之达到密封效果。然而阀控电池也有缺点，就是在高温下容易导致失水引起的热失控。首先，阀控电池中的酸量比富液电池少，电池的材料中，水的比热容是最高的，同样的发热量，阀控电池有更高的温升。其次，氧复合是一种发热反应，这种额外的发热使阀控电池发热比富液电池严重。所以一般阀控电池的工作温度不能超过55℃。另外，启停电池安装在发动机附近，经常处于高温环境下工作。在这种工况下，启停电池更容易失水，电池因此鼓胀甚至导致热失控。电池板栅腐蚀速度也明显增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车启停阀控密封铅酸蓄电池，其不仅具有启停电池放电深度和放电频率、比能量特点，且抗高温能力及耐腐蚀能力更强。为此，本发明采用以下技术方案：

一种汽车启停阀控密封铅酸蓄电池，其特征在于所述汽车启停阀控密封铅酸蓄电池的正极板栅合金，在Pb-Ca-Sn板栅合金添加镱（Yb）元素，合金主要成分为Pb，Ca在板栅合金中的质量占比为0.05%~0.09%，Sn在板栅合金中的质量占比为1.0%~2.0%，Yb在板栅合金中的质量占比为0.005%~0.05%；并且板栅在250-320℃环境下热处理5-60min。

在采用上述技术方案的基础上，本发明还可采用以下进一步的技术方案：

所述汽车启停阀控密封铅酸蓄电池的AGM(Absorptive glass mass)隔板中加入二氧化硅，或者在电解液中加入二氧化硅，二氧化硅在电解液中的含量是0.3%~1.5%。

所述汽车启停阀控密封铅酸蓄电池的电池槽上有金属加强筋，加强筋的主要成分是铁或者铝合金。

由于采用本发明技术方案，采用在正极板栅合金中加入一种稀土金属元素镱（Yb），可与Ca，Sn形成(Sn,Yb)3Ca金属间化合物，Yb的添加可以加速板栅合金时效，尤其是在高温环境使用过程中，可以防止出现“过时效”现象，板栅合金在高温环境中维持一个较高的硬度，从而在高温环境下抵抗板栅的生长；同时，本发明将制得的板栅在250℃-320℃环境下再进行热处理，使合金中的晶胞进行一步长大，以减少晶界数量，降低电池使用过程中腐蚀发生的概率，这为电池在高温使用提供了一个较好的选择。

进一步地，在结合以上方案的基础上，在AGM隔板中加入一定量的二氧化硅，减小隔板孔率，从而减少了氧复合，降低因氧复合而生成的热量；另外二氧化硅形成胶体，可以防止电解液分层，提高电池深循环寿命。

综上，本发明通过对蓄电池的板栅合金的改进并结合隔板合金的改进和电池槽的结构改进，不仅具有启停电池放电深度和放电频率、比能量特点，而且减少了阀控电池的发热量，防止电池鼓胀和热失控，提高电池板栅耐蚀性，使电池最高能在70℃环境下工作。

附图说明

图1a为本发明所提供的实施例的电池槽外观示意图。

图1b为本发明所提供的实施例的电池槽的剖视图。

图2为普通启动电池和本发明启停电池的常温循环对比图。

图3为普通启动电池和本发明启停电池的70℃高温循环对比图。

图4 为普通合金金相图。

图5 为按实施例2制作的合金金相图。

具体实施例

实施例1