一种BEV汽车用12V低压电气系统AGM制造工艺及电池技术方案

本发明专利技术属于纯电动新能源汽车整车低压电气系统制造技术领域，具体为一种BEV汽车用12V低压电气系统AGM电池制造工艺及电池，包含铅带的制作、极板的成型、铅膏的配置及涂抹，其中正极铅膏视密度控制在4.3‑4.5g/mL，负极铅膏视密度控制在4.2‑4.4g/mL；然后将极板放入可调节式固化室内进行极板固化干燥，控制固化室温度为50‑70℃、相对湿度100％‑20％、固化时间72‑80h；并采用高孔率高回弹性AGM隔板包封正极，其中毛面朝向负极，将极群组中所有正负极极耳经铸焊并联后压缩入槽，最后进行加酸工艺。采用该工艺生产的AGM电池在高温状态下部分荷电状态时的深放电循环寿命及长期存储后的低温冷启动性能，解决了现有BEV纯电动汽车用12V低压电气系统AGM电池关键技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种BEV汽车用12V低压电气系统AGM制造工艺及电池
本专利技术属于纯电动新能源汽车整车低压电气系统制造
，具体为一种BEV汽车用12V低压电气系统AGM电池制造工艺及电池。
技术介绍
BEV纯电动汽车有很多独有的结构部件，包括驱动系统、车载12V电源系统以及外部充电系统。车载12V电源独立承载汽车负载，如车载音响、娱乐系统、车载加热坐垫、行车记录仪、电动助力转向系统、电动加热供电等等，电池放电深度将达到15％以上。这种工况下，传统的SLI电池就不具备AGM电池的优势，尤其是针对中北美非洲等亚热带及热带地区，要求车载12V电源工作环境极限温度达到80℃以上，因此，对AGM电池在高温状态且电池处于部分荷电状态下的连续深放电寿命有着较高的技术要求。此外，BEV纯电动汽车用12V低压电气系统AGM电池需满足汽车运行前车辆控制器和高压系统供电等高功率负荷需求，同时，BEV纯电动汽车用12V低压电气系统AGM电池还需满足在长期存储后仍能持续提供足够的能量供各控制系统正常工作所需，因此BEV纯电动汽车用12V低压电气系统AGM电池需具备良好的高温荷电保持能力。随着纯电动汽车技术的不断提高以及对电动汽车负载稳定性、安全性、多功能性等方面的考虑，纯电动汽车整车车辆控制器以及车身电器数量会越来越多，DC/DC的电压转化器的功率会逐渐增大，整车针对12V低压电气系统启动型AGM电池的控制策略也会不断优化升级，因此，对AGM电池的各项性能均提出了更加苛刻的技术要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种BEV汽车用12V低压电气系统AGM电池及制造工艺，以克服采用SLI电池作为BEV纯电动汽车用12V低压电气系统电性能技术的不足。采用该设计及制造工艺生产的AGM电池在高温状态下部分荷电状态时的深放电循环寿命及长期存储后的低温冷启动性能，一举解决了现有BEV纯电动汽车用12V低压电气系统AGM电池关键技术问题，具有极大的技术提升价值及生产推广价值。为了实现上述目的，本专利技术还提供一种BEV汽车用12V低压电气系统AGM电池的制造方法，该方法所采用的技术方案包含以下步骤：(1)将合金融化铅液经过喷模喷射注入型腔，铅带采取冷压成型工艺，经过冷压成型后正极铅带厚度为0.9-0.95mm，负极铅带厚度为0.7-0.75mm，并在75℃-120℃下时效1d-2d；(2)将步骤(1)中的正负极铅带经过放射性冲模连续冲压成型成板栅集流体，收卷待用，其中正极板栅十连片质量控制在490-510g；负极板栅十连片质量控制为395-410g；(3)正极铅膏的配制，在配方中添加稀土添加剂三氧化二锆、硫酸亚锡(百分比含量均相对于铅粉用量)；负极铅膏的配制，在配方中添加欧厉隆N134碳黑、欧厉隆N236碳黑、鲍利葛木质素UP393、鲍利葛木质素UP414；其中正极铅膏视密度控制在4.3-4.5g/mL，负极铅膏视密度控制在4.2-4.4g/mL；(4)将步骤(3)制备的正负极铅膏分别对应地均匀涂填在步骤(2)制备的正负极板栅集流体上，其中正极涂膏量按照110-130g，负极涂膏量按照80-100g进行控制，涂填后的正负极极板经过滚压、表面快速干燥工序，然后按照30-50片/摞正极板、40-60片/摞负极板分别独立叠放在专用固化架上保湿待用；(5)将步骤(4)制备的正负极极板放入可调节式固化室内进行极板固化干燥，控制固化室温度为50-70℃、相对湿度100％-20％、固化时间72-80h；(6)将步骤(5)制备的正负极极板用于电池装配，采用4片正极板搭配5片负极板交替叠片配组成一个极群组，采用高孔率高回弹性AGM隔板包封正极，其中毛面朝向负极，将极群组中所有正负极极耳经铸焊并联后压缩入槽，然后再将6个单格进行穿壁焊串联连接等装配工艺制造无液电池，其中AGM隔板压缩比控制在15％-35％；(7)将步骤(6)制备的无液电池进行加酸工艺。优选地，步骤(1)正极铅带合金元素为Pb-Ca-Sn-Al-Ce，其中Ce添加量为500ppm-1000ppm。优选地，步骤(4)中，正极铅膏配方添加100ppm-700ppm稀土添加剂三氧化二锆、1000ppm-5000ppm硫酸亚锡(百分比含量均相对于铅粉用量)用于正极铅膏制备，稀土添加剂三氧化二锆可以显著提高正极的吸氧过电位，减少采用传统正极常规界面添加剂时正极副反应的发生，从而降低电池热量的产生和失水速度，延缓电池自放电寿命；在负极铅膏配方添加1000ppm-3000ppm欧厉隆N134碳黑、1000ppm-2000ppm欧厉隆N236碳黑、1000ppm-3000ppm鲍利葛木质素UP393、1000ppm-2000ppm鲍利葛木质素UP414用于负极铅膏制备；其中正极铅膏视密度控制在4.3-4.5g/mL，负极铅膏视密度控制在4.2-4.4g/mL优选地，步骤(4)涂填时采用杜马斯NG28生物仿生结构涂填织物，其厚度控制在0.02mm-0.05mm(100Kpa)，拉升强度在0.4-0.6KN/m，孔率在90％以上，将铅膏及NG28生物仿生结构涂填纸完整均匀压实涂填在正负极板栅集流体的正反两面，无漏筋现象，快速干燥温度设置为80-100℃。优选地，步骤(6)电池装配，其中采用AGM隔板孔率高于95％以上，毛细吸酸高度≥95mm/5min且还原高锰酸钾物质含量≤0.5cc/g，隔板包封正极，其中毛面朝向负极，极群经铸焊并联、压缩入槽、穿壁焊串联连接等装配工艺制造无液电池。优选地，步骤(7)采用真空冷酸定量加酸脉冲化成工艺，其中加酸密度为1.245g/cc-1.260g/cc、酸液温度控制在-5℃-10℃、注酸真空度控制在-0.05Mpa至-0.2Mpa，其中脉冲化成工艺采用三充两放间歇式循环脉冲化成，化成时间为72h-80h，化成后AGM隔板饱和度控制为90％-99％范围内，终点硫酸密度为1.310g/cc-1.320g/cc，所用排气栓开阀压力为15-30Kpa，闭阀压力为10-15Kpa。另外，本专利技术还提供一种电池，按照上述BEV纯电动汽车用12V低压电气系统AGM电池制造工艺制作的电池包括顶部开口的电池槽和盖合电池槽的顶盖，且顶盖上设置负极端子、正极端子、注酸孔以及排气孔；所述电池槽的内部空间被隔板分割成若干槽体单格内腔，所述注酸孔的数量及位置与槽体单格内腔一一对应。优选地，所述顶盖包括直接盖合在电池槽1顶部的大盖以及设置在大盖上的小盖，其中注酸孔以及排气孔集中设置在大盖上并由小盖盖合密封；在小盖背面设置定位轴，对应地在大盖正面设置定位孔，安装小盖时，定位轴插合定位孔。优选地，所述大盖背面设置与每个隔板卡合对应的定位卡件，盖合大盖后，定位卡件卡在隔板上部。本专利技术有益效果为：(1)在正极合金中采用添加一定量稀土元素Ce，以显著性提高板栅的耐腐蚀及抗蠕变性能，可以起到细化Pb3Ca晶粒的作用，从而使结晶颗粒尺寸减小，形成的腐蚀膜结构致密，能够有效抑制硫酸与反应物膜下金属的进一步反应，从而减缓合金的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种BEV汽车用12V低压电气系统AGM电池制造工艺，其特征在于，包含以下步骤：/n(1)将合金融化铅液经过喷模喷射注入型腔，铅带采取冷压成型工艺，经过冷压成型后正极铅带厚度为0.9-0.95mm，负极铅带厚度为0.7-0.75mm，并在75℃-120℃下时效1d-2d；/n(2)将步骤(1)中的正负极铅带经过放射性冲模连续冲压成型成板栅集流体，收卷待用，其中正极板栅十连片质量控制在490-510g；负极板栅十连片质量控制为395-410g；/n(3)正极铅膏的配制，在配方中添加稀土添加剂三氧化二锆、硫酸亚锡(百分比含量均相对于铅粉用量)；负极铅膏的配制，在配方中添加欧厉隆N134碳黑、欧厉隆N236碳黑、鲍利葛木质素UP393、鲍利葛木质素UP414；其中正极铅膏视密度控制在4.3-4.5g/mL，负极铅膏视密度控制在4.2-4.4g/mL；/n(4)将步骤(3)制备的正负极铅膏分别对应地均匀涂填在步骤(2)制备的正负极板栅集流体上，其中正极涂膏量按照110-130g，负极涂膏量按照80-100g进行控制，涂填后的正负极极板经过滚压、表面快速干燥工序，然后按照30-50片/摞正极板、40-60片/摞负极板分别独立叠放在专用固化架上保湿待用；/n(5)将步骤(4)制备的正负极极板放入可调节式固化室内进行极板固化干燥，控制固化室温度为50-70℃、相对湿度100％-20％、固化时间72-80h；/n(6)将步骤(5)制备的正负极极板用于电池装配，采用4片正极板搭配5片负极板交替叠片配组成一个极群组，采用高孔率高回弹性AGM隔板包封正极，其中毛面朝向负极，将极群组中所有正负极极耳经铸焊并联后压缩入槽，然后再将6个单格进行穿壁焊串联连接等装配工艺制造无液电池，其中AGM隔板压缩比控制在15％-35％；/n(7)将步骤(6)制备的无液电池进行加酸工艺。/n...

【技术特征摘要】
1.一种BEV汽车用12V低压电气系统AGM电池制造工艺，其特征在于，包含以下步骤：
(1)将合金融化铅液经过喷模喷射注入型腔，铅带采取冷压成型工艺，经过冷压成型后正极铅带厚度为0.9-0.95mm，负极铅带厚度为0.7-0.75mm，并在75℃-120℃下时效1d-2d；
(2)将步骤(1)中的正负极铅带经过放射性冲模连续冲压成型成板栅集流体，收卷待用，其中正极板栅十连片质量控制在490-510g；负极板栅十连片质量控制为395-410g；
(3)正极铅膏的配制，在配方中添加稀土添加剂三氧化二锆、硫酸亚锡(百分比含量均相对于铅粉用量)；负极铅膏的配制，在配方中添加欧厉隆N134碳黑、欧厉隆N236碳黑、鲍利葛木质素UP393、鲍利葛木质素UP414；其中正极铅膏视密度控制在4.3-4.5g/mL，负极铅膏视密度控制在4.2-4.4g/mL；
(4)将步骤(3)制备的正负极铅膏分别对应地均匀涂填在步骤(2)制备的正负极板栅集流体上，其中正极涂膏量按照110-130g，负极涂膏量按照80-100g进行控制，涂填后的正负极极板经过滚压、表面快速干燥工序，然后按照30-50片/摞正极板、40-60片/摞负极板分别独立叠放在专用固化架上保湿待用；
(5)将步骤(4)制备的正负极极板放入可调节式固化室内进行极板固化干燥，控制固化室温度为50-70℃、相对湿度100％-20％、固化时间72-80h；
(6)将步骤(5)制备的正负极极板用于电池装配，采用4片正极板搭配5片负极板交替叠片配组成一个极群组，采用高孔率高回弹性AGM隔板包封正极，其中毛面朝向负极，将极群组中所有正负极极耳经铸焊并联后压缩入槽，然后再将6个单格进行穿壁焊串联连接等装配工艺制造无液电池，其中AGM隔板压缩比控制在15％-35％；
(7)将步骤(6)制备的无液电池进行加酸工艺。


2.如权利要求1所述的一种BEV汽车用12V低压电气系统AGM电池制造工艺，其特征在于：步骤(1)正极铅带合金元素为Pb-Ca-Sn-Al-Ce，其中Ce添加量为500ppm-1000ppm。


3.如权利要求2所述的一种BEV汽车用12V低压电气系统AGM电池制造工艺，其特征在于：步骤(4)中，正极铅膏配方添加100ppm-700ppm稀土添加剂三氧化二锆、1000ppm-5000ppm硫酸亚锡(百分比含量均相对于铅粉用量)用于正极铅膏制备；在负极铅膏配方添加1000ppm-3000ppm欧厉隆N134碳黑、1000ppm-2000ppm欧厉隆N236碳黑、1...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳锐，张亮，艾芃，朱文乐，张启鸣，熊正林，
申请(专利权)人：浙江南都电源动力股份有限公司，湖北南都新能源研究有限公司，武汉南都新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33