一种具有优异低温起动性能的铅酸蓄电池及其制备方法技术

一种具有优异低温起动性能的铅酸蓄电池，所述铅酸蓄电池所用的电解液为稀硫酸溶液，在电解液中加入硫酸亚锡和柠檬酸，所述硫酸亚锡和柠檬酸在单格电池中的添加量分别为单格电池电解液质量的0.35%‑0.50%和0.25%‑0.40%。本发明专利技术电池电解液中加入硫酸亚锡和柠檬酸复合添加剂，‑18℃低温起动能力显著增加，低温放电时间比未添加添加剂的可最大提高83s，‑41℃低温起动能力也有一定提高，添加电解液添加剂的电池放电时间比未添加电解液添加剂的放电时间甚至了可延长30s，提高20%以上。

【技术实现步骤摘要】
一种具有优异低温起动性能的铅酸蓄电池及其制备方法
本专利技术涉及一种具有优异低温起动性能的铅酸蓄电池及其制备方法，属于铅酸蓄电池

技术介绍
在竞争日趋激烈的汽车电池市场，铅酸蓄电池占有重要地位。在北方地区，特别是东北、内蒙等地区，冬季气温非常低，极端甚至低于零下40℃，车辆起动困难，对蓄电池低温起动性能提出了越来越高的要求。若能提高低温起动性能，延长低温起动时间，则能极大提高蓄电池市场竞争力，并为广大消费者提供便利。目前，提高铅酸蓄电池低温起动性能的方法主要集中在增加极群放电面积和负极铅膏配方改进上，前者改进比较简单，后者针对一些铅膏添加剂，如用腐殖酸、木素等对电池性能进行改进。由于低温条件下，电池电解液变得较粘稠，电解液中离子传输性能下降，影响电池的低温起动性能。基于前人的研究和电解液对电池低温起动性能的影响，考虑从电解液添加剂角度进行研究，在不改变铅膏配方、生产工艺的前提下，改变电解液添加剂，从而提高电池的低温起动能力。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的问题，提供一种具有优异低温起动性能的铅酸蓄电池及其制备方法，在不改变铅膏配方、生产工艺的前提下，在电池化成前或者化成后，向电池电解液中加入复合添加剂，来延长免维护电池低温放电时间，提高电池的低温起动性能。本专利技术所述技术问题是以如下技术方案解决的：一种具有优异低温起动性能的铅酸蓄电池，所述铅酸蓄电池所用的电解液为稀硫酸溶液，在电解液中加入硫酸亚锡和柠檬酸，所述硫酸亚锡和柠檬酸在单格电池中的添加量分别为单格电池电解液质量的0.35％-0.50％和0.25％-0.40％。一种具有优异低温起动性能的铅酸蓄电池的制备方法，所述方法包括如下步骤：铅膏配方和膏、涂板、固化干燥、包封配组和化成灌酸，在电池化成前或者电池化成后，向电解液中加入硫酸亚锡和柠檬酸复合添加剂。上述具有优异低温起动性能的铅酸蓄电池的制备方法，分别称取配方量的硫酸亚锡和柠檬酸颗粒，直接加入到所述电解液中。本专利技术在不改变铅膏配方、生产工艺的前提下，采用在电池化成前或化成后向电解液中加入硫酸亚锡和柠檬酸复合添加剂，提高免维护铅酸蓄电池低温起动能力，具有适应性强、见效快、易推广的特点。采用本专利技术电解液添加剂的免维护铅酸蓄电池，-18℃低温起动能力显著增加，低温放电时间比未添加添加剂的放电时间最大延长了83s；-41℃低温起动能力也有一定提高，添加电解液添加剂的电池放电时间比未添加电解液添加剂的放电时间甚至延长了30s，提高20％以上。具体实施方式本专利技术根据冬季气温低，电解液较粘稠，加之电池负极活性物质钝化，而硫酸亚锡可以通过溶解转移、增大极板孔率来改善电池的放电功能，柠檬酸能提高极板的导电性等因素，在电解液中加入一定量的硫酸亚锡和柠檬酸复合添加剂，使电池的低温放电时间明显增加，提高了免维护铅酸蓄电池的低温起动性能。以下结合实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1：按正常的铅膏配方进行和膏、涂板、固化干燥、包封配组，化成灌酸量为1.225g/cm3的硫酸650mL，化成前，向单格酸中加入4.0g硫酸亚锡和3.1g的柠檬酸固体颗粒，按常规的化成工艺进行化成，化成结束后，电解液的密度调整为1.285g/cm3，并调整液面高度，最后组装成成品试验电池。实施例2：按正常的铅膏配方进行和膏、涂板、固化干燥、包封配组，化成灌酸量为1.225g/cm3的酸650mL，按常规的化成工艺进行化成，化成结束后，向电池单格电解液中加入3.0g硫酸亚锡和2.3g的柠檬酸固体颗粒，电解液的密度调整为1.285g/cm3，并调整液面高度，最后组装成成品试验电池。实施例3：按正常的铅膏配方进行和膏、涂板、固化干燥、包封配组，化成灌酸为1.225g/cm3的酸600mL，按常规的化成工艺进行化成，化成结束后，向电池单格电解液中加入3.1g硫酸亚锡和2.7g的柠檬酸固体颗粒，电解液的密度调整为1.285g/cm3，并调整液面高度，最后组装成成品试验电池。采用上述三种方案组装的样品电池，应用于免维护铅酸蓄电池，其在-18℃和-41℃低温放电时间均有一定幅度延长，低温起动能力得到提高。对不同制备工艺的的试验电池进行低温放电试验。(一)、对6-QW-60试验电池在-41℃低温条件下进行低温起动性能测试试验，记录低温放电时间(s)。试验电池制备工艺为：按正常的铅膏配方进行和膏、涂板、固化干燥、包封配组，化成灌酸量为1.225g/cm3的酸650mL，按常规的化成工艺进行化成，化成结束后，向电池单格电解液中均加入3.5g硫酸亚锡和2.5g的柠檬酸固体颗粒，电解液的密度调整为1.285g/cm3，并调整液面高度，最后组装成成品试验电池，进行低温放电性能检测。无添加剂的试验电池制备工艺为化成后电解液中未添加添加剂，其他制备工艺与有添加剂的制备工艺相同。有添加剂和无添加剂的电池分别做三组平行试验。表16-QW-60电池试验结果表1中6-QW-60电池，分别选取添加电解液添加剂和未添加电解液添加剂的电池各三只，先后做两次-41℃低温起动性能试验。从表1数据结果可以看出，第一次无加添加剂的低温放电时间平均为85s，有添加剂的低温放电时间平均为96s；第二次无添加剂的低温放电时间平均为95s，有添加剂的低温放电时间平均为108s。无论是第一次还是第二次试验，加入添加剂的电池低温放电时间均提高了10％以上。(二)、对6-QW-60(冲孔式)电池进行三次-41℃低温放电的验证试验，记录低温放电时间(s)。试验电池制备工艺为：有添加剂电池制备工艺：按正常的铅膏配方进行和膏、涂板、固化干燥、包封配组和灌酸化成，灌酸量为1.225g/cm3的硫酸650mL，化成前，向单格酸中加入3.3g硫酸亚锡和2.5g的柠檬酸固体颗粒，按常规的化成工艺进行化成，化成结束后，电解液的密度调整为1.285g/cm3，并调整液面高度，最后组装成成品试验电池。无添加剂的试验电池制备工艺为化成前电解液中未添加添加剂，其他制备工艺与有添加剂的制备工艺相同。分别进行三次低温放电性能检测。表26-QW-60(冲孔式)电池试验结果参看表2，三次低温起动性能的检测，有电解液添加剂的电池放电时间比无电解液添加剂的放电时间均延长了30s左右，提高了20％以上。(三)、对6-QW-60(EFB)电池进行两次-18℃低温放电的验证试验，记录低温放电时间(s)。试验电池制备工艺为：有添加剂的试验电池：按正常的铅膏配方和膏、涂板、固化干燥、包封配组，一次灌酸，灌酸的酸密度为1.185g/cm3，单格酸量为600mL，化成后，倒酸，二次灌酸，单格电池中加入3.1g的硫酸亚锡和2.3g的柠檬酸，调节电解液液面高度(二次灌酸后，酸密度为1.285g/cm3)，最后组装成成品试验电池。无添加剂的电池在二次灌酸后不添加添加剂，其他制备工艺步骤与有添加剂的相同。表36-QW-60(EFB)电池试验结果参看表3，有添加剂的电池-18℃低温下起动，无论是放电10s时的电压、40s时的电压以及放电至6.0V的时间均优于无添加剂的电池，特别是放电至6.0V的放电时间大大延长，第一次放电时间延长了66s，第二次放电时间延长了83s。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有优异低温起动性能的铅酸蓄电池，所述铅酸蓄电池所用的电解液为稀硫酸溶液，其特征在于：在电解液中加入硫酸亚锡和柠檬酸，所述硫酸亚锡和柠檬酸在单格电池中的添加量分别为单格电池电解液质量的0.35%‑0.50%和0.25%‑0.40%。

【技术特征摘要】
1.一种具有优异低温起动性能的铅酸蓄电池，所述铅酸蓄电池所用的电解液为稀硫酸溶液，其特征在于：在电解液中加入硫酸亚锡和柠檬酸，所述硫酸亚锡和柠檬酸在单格电池中的添加量分别为单格电池电解液质量的0.35%-0.50%和0.25%-0.40%。2.如权利要求1所述的具有优异低温起动性能的铅酸蓄电池的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵弟，高凤英，毛治国，朱晓龙，宋志光，杨占欣，
申请(专利权)人：风帆有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北,13