通讯系统用全密闭铅酸蓄电池技术方案

本发明专利技术提出一种通讯系统用高能量全密闭免维护铅酸蓄电池，该蓄电池与目前使用的密闭免维护铅酸蓄电池具有完全的互换性。该发明专利技术的特点是电池的正、负板栅合金材料，电池的正负极板的活性物质，电池电解液及电池的设计，正负活性物质配比作了重大改进，使电池的容量大幅度提高１００％，重量比能量达到５２．６Ｗｈ／ｋｇ，体积比能量达到１５７Ｗｈ／ｄｍ↑［３］，电池的１ＣＡ放电时间达到６０分钟，比国际ＩＥＣ标准超出１２２％。例如生产２Ｖ５００Ａｈ通讯系统用密闭铅酸电池。使用国际标准的通用外壳，采用本发明专利技术生产的电池实际容量可以达到１０００Ａｈ，作到铅酸蓄电池的高能量、密封、免维护、长寿命。

【技术实现步骤摘要】
通讯系统用高能量全密闭铅酸蓄电池
：铅酸蓄电池性能稳定、安全可靠是必备的备用电源。中国移动、中国电信、中国网通、中国铁通、中国吉通的快速发展，使我国的通讯事业有了巨大的发展。军队通讯系统以及野战通讯车铅酸蓄电池是主要的电源。为此，研制新型通讯系统用高能量全密闭铅酸蓄电池有着重要的意义。本专利技术属于新型能源领域。
技术介绍
：铅酸电池已有140多年的历史，由于该电池性能稳定，制造工艺成熟，至今在全世界蓄电池领域仍占有60％以上的市场份额，这一比例在于几十年仍将保持。密封免维护铅酸电池是普通铅酸电池的更新换代产品，密封免维护铅酸电池的出现极大地拓宽了铅酸蓄电池的应用领域，自20世纪80年密封免维护铅酸电池问世以来，在通讯、电力、铁路、航运、太阳能、电动车、UPS电源以及军队系统等得到广泛应用。然而，铅酸电池存在主要缺陷是电池的重量大即电池的重量比能量低，电池的体积大即电池体积比能量低。20世纪80年代问世的密闭免维护铅酸电池技术改变了普通铅酸电池的状态，是铅酸电池的一次重大革命，使铅酸电池作到了全密封、免维护，但是铅酸电池重量大、体积大并没有改变。-->
技术实现思路
：目前，在通讯系统用的铅酸电池的重量比能量为25-30Wh/kg左右，体积比能量为60-80Wh/dm3左右。为此，提高铅酸电池的重量比能量和体积比能量是铅酸电池研究、生产的重要课题。本专利技术提出一种高比能量密闭铅酸蓄电池。使通讯用密闭铅酸电池的重量比能量达到50Wh/kg，体积比能量达到150Wh/kg。本专利技术的目的是这样实现的。该电池的正极板栅合金材料成份为：Pb+Ax+By+Cz+Du+Ev+Fw+Gt其中：A＝Sb，             x＝0～1.9％；      B＝K、Na、Ca，  y＝0～0.2％；      C＝As、Be，       z＝0.001～0.3％；      D＝Sn、Zn         u＝0.01～1.0％；      E＝Al、Mg         v＝0.01～0.8％；      F＝Cu、Ce         w＝0.01～0.5％；      G＝Bi、Ag         t＝0.01～0.2％。该电池的负极板栅合金材料成份为：Pb+Ax+By+Cz+Du+Ev+Fw其中：A＝Ca、K，        x＝0.01～0.2％；      B＝Na、As，       y＝0.001～0.1％；      C＝Sn、Zn，       z＝0.001～1.0％；-->      D＝Mg、Al，       u＝0.01～0.1％；      E＝Bi、Ag，       v＝0.001～0.05％；      F＝Cu、Ce、S，  w＝0.001～0.2％。电池的正极活性物质组合物为：每百公斤氧化度为74-78％的铅粉加入密度为1.08-1.2g/cm3硫酸溶液3.7升，加入异性石墨200g～300g，加入迪尼尔150g～200g，加入Al2O3 100g～200g，加入ZrO2 150g～200g，加入超细金属铅粉200g～300g，用纯水调至视比重为4.25g/cm3-4.3g/cm3。电池的负极活性物质组合物为：每百公斤氧化度为75-78％的铅粉加入密度为1.08-1.25g/cm3的硫酸溶度为3.7升，加入α·β萘酸600g～700g，加入BaSO4 600g～700g，加入异性石墨250g～300g，加入晴纶短纤维200g～300g，加入ZrO2 100g，加入腐蚀酸500g～600g，用纯水调至铅膏视比重为4.1-4.2g/cm3。电池电解液组分为：密度为1.285-1.30g/cm3的100kgH2SO4溶液中加入体积百分比为1％的磷酸，硫酸锌100g～200g，硫酸镉200g～300g。具体实施方式：实施例：生产2V500Ah密闭铅酸蓄电池1、外壳采用国际通用的ABS外壳，尺寸为标准2V500Ah，外壳尺寸：长224mm×宽170mm×高320mm-->2、隔膜选用0.6mm厚的中国生产的玻璃纤维隔膜。3、正板板栅的生产：正板板栅合金材料为100kg铅加入0.8％锑，加入0.05％Na，加入0.15％的As，加入0.4％的Sn，加入0.02％Al，加入0.03％Cu，加入0.01％的Ag，在铅锅中加热至510℃，熔化后铸成2V500Ah的正板栅，板栅尺寸为：宽146mm；高270mm；厚3.0mm。4、负板板栅的生产：在100kgPb中加入0.08％Ca，加入0.001％Na，加入0.3％Sn，加入0.02％Al，加入0.05％Bi，加入0.02％Cu，在铅锅中加热至520℃，铸成负极板栅，板栅厚度为2.5mm，宽146mm，高270mm。5、将下列组分的铅膏涂于正板板栅，正板铅膏组分为100kg铅粉加入比重为1.25g/cm3的硫酸溶液3.7L，加入迪尼尔180g，加入Al2O3 100g，加入ZrO2 150g，加入超细金属铅粉300g，用纯水调至视比重为4.3g/cm3。6、将负板铅膏涂于负板板栅，负极铅膏组份为100kg铅粉加入密度为1.25g/cm3的硫酸溶度为3.7升，加入α·β萘酸600g，加入BaSO4 600g，加入异性石墨250g，加入晴纶短纤维200g，加入ZrO2 100g，加入腐蚀酸500g，用纯水调至铅膏视比重为4.2g/cm3。7、正负极板经过固化，化成、修板(与普通铅酸蓄电池生产制作工艺相同)组装2V500Ah密闭铅酸电池，加入电解液配方为密度为1.30g/cm3的H2SO4-->溶液中加入体积百分比为1％的磷酸，加入硫酸锌150g，硫酸镉200g。8、电池测试结果如下：        2V500Ah密闭铅酸蓄电池 测试项 日本JISC8707-1992标准 国际IEC95标准 本专利技术生产的高能量全密闭免 维护铅酸蓄电池 外型尺寸 224×170×320 224×170×320 重量 ≤38kg 38kg 0.1C放电容量 500Ah 1000Ah 1CA放电时间 500A放电终止电压1.6V， 放电时间≥27min 108min 3CA放电 1500A放电终止电压1V， 放电时间≥3min 12min 过充电性能 0.1CA充电15小时，以0.052 充电96h，放电容量≥500Ah 1021Ah 密闭反应效率 ≥90％ 98％ 浮充寿命 ≥2年 ＞5年 重量比能量 ≥26Wh/kg 52.1Wh/kg 体积比能量 ≥75Wh/dm3 156Wh/dm3本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术提出一种通讯系统用高能量全密闭免维护铅酸蓄电池。其特征在于，该电池的正极板栅合金材料为：Ｐｂ＋Ａｘ＋Ｂｙ＋Ｃｚ＋Ｄｕ＋Ｅｖ＋Ｆｗ＋Ｇｔ其中：Ａ＝Ｓｂ，ｘ＝０～１．０％；Ｂ＝Ｋ、Ｎａ、Ｃａ，ｙ＝０～０．２ ％；Ｃ＝Ａｓ、Ｂｅ，ｚ＝０．００１～０．３％；Ｄ＝Ｓｎ、Ｚｎｕ＝０．０１～１．０％；Ｅ＝Ａｌ、Ｍｇｖ＝０．０１～０．８％；Ｆ＝Ｃｕ、Ｃｅｗ＝０．０１～０．５％；Ｇ＝Ｂｉ、Ａｇｔ＝０ ．０１～０．２％。该电池的负极板栅合金材料为：Ｐｂ＋Ａｘ＋Ｂｙ＋Ｃｚ＋Ｄｕ＋Ｅｖ＋Ｆｗ其中：Ａ＝Ｃａ、Ｋ，ｘ＝０．０１～０．２％；Ｂ＝Ｎａ、Ａｓ，ｙ＝０．００１～０．１％；Ｃ＝Ｓｎ、Ｚｎ， ｚ＝０．００１～１．０％；Ｄ＝Ｍｇ、Ａｌ，ｕ＝０．０１～０．１％；Ｅ＝Ｂｉ、Ａｇ，ｖ＝０．００１～０．１％；Ｆ＝Ｃｕ、Ｃｅ、Ｓ，ｗ＝０．００１～０．２％。电池的正极活性物质组合物为：每百公 斤氧化度为７４－７８％的铅粉加入密度为１．０８－１．２５ｇ／ｃｍ↑［３］硫酸溶液３．７升，加入异性石墨２００ｇ～３００ｇ，加入迪尼尔１５０ｇ～２００ｇ加入Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］１００ｇ～２００ｇ，加入ＺｒＯ↓［２］１５０ｇ～２００ｇ，加入超细金属铅粉２００ｇ～３００ｇ，用纯水调至视比重为４．２５ｇ／ｃｍ↑［３］～４．３ｇ／ｃｍ↑［３］。电池的负极活性物质组合物为：每百公斤氧化度为７５－７８％的铅粉加入密度为１．０８－１．２５ｇ／ｃｍ↑［３］的硫酸溶度为３．７升 ，加入α.β萘酸６００ｇ～７００ｇ，加入ＢａＳＯ↓［４］６００ｇ～７００ｇ，加入异性石墨２５０ｇ～３００ｇ，加入晴纶短纤维２００ｇ～３００ｇ，加入ＺｒＯ↓［２］１００ｇ，加入腐蚀酸５００ｇ～６００ｇ，用纯水调至铅膏视比重为４．１－４．２ｇ／ｃｍ↑［３］。电池电解液组分为：密度为１．２８５－１．３０ｇ／ｃｍ↑［３］的１００ｋｇＨ↓［２］ＳＯ↓［４］溶液中加入体积百分比为１％的磷酸，硫酸锌１００ｇ～２００ｇ，硫酸镉２００ｇ～３００ｇ。...

【技术特征摘要】
1、本发明提出一种通讯系统用高能量全密闭免维护铅酸蓄电池。其特征在于，该电池的正极板栅合金材料为：Pb+Ax+By+Cz+Du+Ev+Fw+Gt其中：A＝Sb，             x＝0～1.0％；      B＝K、Na、Ca，  y＝0～0.2％；      C＝As、Be，       z＝0.001～0.3％；      D＝Sn、Zn         u＝0.01～1.0％；      E＝Al、Mg         v＝0.01～0.8％；      F＝Cu、Ce         w＝0.01～0.5％；      G＝Bi、Ag         t＝0.01～0.2％。该电池的负极板栅合金材料为：Pb+Ax+By+Cz+Du+Ev+Fw其中：A＝Ca、K，        x＝0.01～0.2％；      B＝Na、As，       y＝0.001～0.1％；      C＝Sn、Zn，       z＝0.001～1.0％；      D＝Mg、Al，       u＝0.01～0.1％；      E＝Bi、Ag，       v＝0.001～0.1％；      F＝Cu、Ce、S，  w＝0.001～0.2％。-->电池的正极活性物质组合物为：每百公斤氧化度为74-78％的铅粉加入密度为1.08-1.25g/cm3硫酸溶液3.7升，加入异性石墨200g～300g，加入迪尼尔150g～200g加入Al2O3 100g～200g，加入ZrO2 150g～200g，加入超细金属铅粉200g～300g，用纯水调至视比重为4.25g/cm3～4.3g/cm3。电池的负极活性物质组合物为：每百公斤氧化度为75-78％的铅粉加入密度为1.08-1.25g/cm3的硫酸溶度为3.7升，加入α·β萘酸600g～700g，加入BaSO4 600g～700g，加入异性石墨250g～300g，加入晴纶短纤维200g～300g，加入ZrO2 100g，加入腐蚀酸500g～600g，用纯水调至铅膏视比重为4.1-4.2g/cm3。电池电解液组分为：密度为1.285-1.30g/cm3的100kgH2SO4溶液中加入体积百分比为1％的磷酸，硫酸锌100g～200g，硫酸镉200g～300g。2、按照权利要求书1所述的一种通讯用高能量全密闭免维护铅酸蓄电池，其特征在于：正极板栅合金材料为：Pb+Ax+By+Cz+Du+Ev+Fw+Gt其中：A＝Sb，             x＝0～0.9％；      B＝K、Na、Ca，  y＝0～0.1％；      C＝As、Be，       z＝0.001～0.15％；-->      D＝Sn、Zn              u＝0.01～0.5％；      E＝Al、Mg              v＝0.01～0.4％；      F＝Cu、Ce              w＝0.01～0.25％；      G＝Bi、Ag              t＝0.01～0.1％。该电池的负极板栅合金材料为：Pb+Ax+By+Cz+Du+Ev+Fw其中：A＝Ca、K，              x＝0.01～0.1％；      B＝Na、As，             y＝0.001～0.05％；      C＝Sn、Zn，             z＝0.001～0.5％；      D＝Mg、Al，             u＝0.01～0.05％；         E＝Bi、Ag，             v＝0.001～0.025％；      F＝Cu、Ce、S，        w＝0.001～0.1％。电池的正极活性物质组合物为：每百公斤氧化度为74-78％的铅粉加入密度为1.08-1.2g/cm3硫酸溶液3.7升，加入异性石墨200g～300g，加入迪尼尔150g～200g，加入Al2O3 100g～200g，加入ZrO2 150g～200g，加入超细金属铅粉200g～300g，用纯水调至视比重为4.25g/cm3～4.3g/cm3。电池的负极活性物质组合物为：每百公斤氧化度为75-78％的铅粉加入密度为1.08-1.25g/cm3的硫酸溶度为3.7升，加入α·β萘酸600g～700g，加入BaSO4 600g～700g，加入异性石墨250g～300g，加入晴纶短纤维200g～300g，加入ZrO2 100g，加入腐蚀酸500g～-->600g，用纯水调至铅膏视比重为4.1-4.2g/cm3。电池电解液组分为：密度为1.285-1.30g/cm3的100kgH2SO4溶液中加入体积百分比为1％的磷酸，硫酸锌100g～200g，硫酸镉200g～300g。3、按照权利要求书1所述的一种通讯用高能量全密闭铅酸蓄电池，其特性在于：正极板栅合金材料为：Pb+Ax+By+Cz+Du+Ev+Fw+Gt其中：A＝Sb，                  x＝0.9～1.8％；      B＝K、Na、Ca，       y＝0～0.2％；      C＝As、Be，            z＝0.015～0.3％；      D＝Sn、Zn              u＝0.5～1.0％；      E＝Al、Mg              v＝0.4～0.8％；      F＝Cu、Ce              w＝0.25～0.5％；      G＝Bi、Ag              t＝0.1～0.2％。该电池的负极板栅合金材料为：Pb+Ax+By+Cz+Du+Ev+Fw其中：A＝Ca、K，           x＝0.1～0.2％；      B＝Na、As，          y＝0.005～0.1％；      C＝Sn、Zn，          z＝0.5～1.0％；      D＝Mg、Al，          u＝0.05～0.1％；-->      E＝Bi、Ag，       v＝0.025～0.05％；      F＝Cu、Ce、S，  w＝0.1～0.2％。电池的正极活性物质组合物为：每百公斤氧化度为74-78％的铅粉加入密度为1.08-1.2g/cm3硫酸溶液3.7升，加入异性石墨200g～300g，加入迪尼尔150g～200g，加入Al2O3 100g～200g，加入ZrO2 150g～200g，加入超细金属铅粉200g～300g，用纯水调至视比重为4.25g/cm3～4.3g/cm3。电池的负极活性物质组合物为：每百公斤氧化度为75-78％的铅粉加入密度为1.08-1.25g/cm3的硫酸溶度为3.7升，加入α·β萘酸600g～700g，加入BaSO4 600g～700g，加入异性石墨250g～300g，加入晴纶短纤维200g～300g，加入ZrO2 100g，加入腐蚀酸500g～600g，用纯水调至铅膏视比重为4.1-4.2g/cm3。电池电解液组分为：密度为1.285-1.30g/cm3的100kgH2SO4溶液中加入体积百分比为1％的磷酸，硫酸锌100g～200g，硫酸镉200g～300g。4、按照权利要求书1所述的一种通讯用高能量全密闭铅酸蓄电池，其特性在于：正极板栅合金材料为：Pb+Ax+By+Cz+Du+Ev+Fw+Gt其中：A＝Sb，           x＝0.001～0.045％；      B＝K，            y＝0.001～0.15％；-->      C＝As，          z＝0.001～0.2％；      D＝Sn，          u＝0.01～0.5％；      E＝Al，          v＝0.01～0.4％；      F＝Cu            w＝0.01～0.25％；      G＝Bi            t＝0.01～0.1％。该电池的负极板栅合金材料为：Pb+Ax+By+Cz+Du+Ev+Fw其中：A＝Ca，          x＝0.01～0.2％；      B＝Na，          y＝0.001～0.1％；      C＝Sn，          z＝0.001～1.0％；      D＝Mg，          u＝0.01～0.1％；      E＝Bi，          v＝0.001～0.05％；      F＝Cu，          w＝0.001～0.2％。电池的正极活性物质组合物为：每百公斤氧化度为74-78％的铅粉加入密度为1.08-1.2g/cm3硫酸溶液3.7升，加入异性石墨200g～300g，加入迪尼尔150g～200g，加入Al2O3 100g～200g，加入ZrO2 150g～200g，加入超细金属铅粉200g～300g，用纯水调至视比重为4.25g/cm3～4.3g/cm3。电池的负极活性物质组合物为：每百公斤氧化度为75-78％的铅粉加入密度为1.08-1.25g/cm3的硫酸溶度为3.7升，加入α·β萘酸600g～700g，加入BaSO4 600g～700g，加入异性石墨-->250g～300g，加入晴纶短纤维200g～300g，加入ZrO2 100g，加入腐蚀酸500g～600g，用纯水调至铅膏视比重为4.1-4.2g/cm3。电池电解液组分为：密度为1.285-1.30g/cm3的100kgH2SO4溶液中加入体积百分比为1％的磷酸，硫酸锌100g～200g，硫酸镉200g～300g。5、按照权利要求书1所述的一种通讯用高能量全密闭铅酸蓄电池，其特性在于：正极板栅合金材料为：Pb+Ax+By+Cz+Du+Ev+Fw+Gt其中：A＝Sb，        x＝0.045～0.09％；      B＝Na，        y＝0.001～0.1％；      C＝Be，        z＝0.001～0.015％；      D＝Zn，        u＝0.5～1.0％；      E＝Mg，        v＝0.4～0.8％；      F＝Ce，        w＝0.025～0.5％；      G＝Ag，        t＝0.1～0.2％。该电池的负极板栅合金材料为：Pb+Ax+By+Cz+Du+Ev+Fw其中：A＝K，         x＝0.025～0.2％；      B＝As，        y＝0.05～0.1％；      C＝Zn，        z＝0.05～1.0％；-->    D＝Al，          u＝0.05～0.1％；    E＝Ag，          v＝0.025～0.05％；    F＝Ce，          w＝0.1～0.2％。电池的正极活性物质组合物为：每百公斤氧化度为74-78％的铅粉加入密度为1.08-1.2g/cm3硫酸溶液3.7升，加入异性石墨200g～300g，加入迪尼尔150g～200g，加入Al2O3 100g～200g，加入ZrO2 150g～200g，加入超细金属铅粉200g～300g，用纯水调至视比重为4.25g/cm3～4.3g/cm3。电池的负极活性物质组合物为：每百公斤氧化度为75-78％的铅粉加入密度为1.08-1.25g/cm3的硫酸溶度为3.7升，加入α·β萘酸600g～700g，加入BaSO4 600g～700g，加入异性石墨250g～300g，加入晴纶短纤维200g～300g，加入ZrO2 100g，加入腐蚀酸500g～600g，用纯水调至铅膏视比重为4.1-4.2g/cm3。电池电解液组分为：    密度为1.285-1.30g/cm3的100kg...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈有孝，陈嘉骞，
申请(专利权)人：北京天睿力迈科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]