一种纯电动车用铅-碳电池的制作方法技术

本发明专利技术涉及到一种纯电动车用铅-碳电池的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1）、将聚氨酯海绵依次进行除油、粗化、中和、预浸、活化、化学镀银最后经过电镀铅，得到泡沫铅材料；步骤2）、将上述泡沫铅材料切割成型，分别涂覆正、负极活性物质，所述负极活性物质中添加碳黑作为添加剂；步骤3）、正、负极板经固化、干燥后，装配成为成品电池。该方法能显著提高电池性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到。
技术介绍
纯电动车的发展历史悠久，至今已有100多年时间。纯电动车是采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车。它利用蓄电池作为储能动力源，通过电池向电机提供电能，驱动电动机运转，从而推动汽车前进。然而，这种节能环保型的汽车产品，目前仅仅只能在某些特定范围和场合下使用，主要原因在于电源系统的缺陷制约了纯电动汽车的发展。纯电动汽车所使用的电源，如铅酸电池、锂离子电池、镍镉电池、镍氢电池，这些电池普遍存在价格高昂、使用寿命短、体积大、自重高、甚至在使用过程中，电池的安全性方面还存在问题。开发、研制出一种适合于电动车用蓄电池，使其单位重量储存的能量增加，即提高电池的比能力、 比功率，同时降低电池成本，容易形成规模化生产，产生规模效益，是使纯电动车市场繁荣发展的关键。铅酸蓄电池生产技术的发展由来已久，生产工艺稳定，适合于大规模生产，电池其主要特点安全密封，维护简单，使用寿命长，质量稳定，可靠性高，生产成本低廉，而且是唯一的一种能实现再生循环利用的电池。其主要缺点在于电池的比能力较低，电池自重高，制约了它在纯电动车领域的应用。针对纯电动车用蓄电池的技术要求，我们开发研制出一种，适用于纯电动车用的铅-碳电池。它是在原有铅酸蓄电池的基础上，改变其正、负板栅的结构，应用一种新型的泡沫铅材，代替现有的重力浇注铅板栅，大大的节约了金属铅的用量，降低了电池自重，提高电池的比能量。在负板活性物质中添加了碳黑作为添加剂，提高电池的电性能。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题是提供，该方法能显著提高电池性能。为解决本专利技术所提出的技术问题，本专利技术采用的技术方案为，其特征在于包括以下步骤 步骤I)、将聚氨酯海绵依次进行除油、粗化、中和、预浸、活化、化学镀银最后经过电镀铅，得到泡沫铅材料； 步骤2)、将上述泡沫铅材料切割成型，分别涂覆正、负极活性物质，所述负极活性物质中添加碳黑作为添加剂； 步骤3)、正、负极板经固化、干燥后，装配成为成品电池。上述方案中，所述的除油为将聚氨酯海绵浸泡于碱性溶液中I 10分钟，所述碱性溶液为氢氧化钠3 5g/L,碳酸钠10 30g/L，磷酸三钠5 10g/L, 0P-10乳化剂O. 5 5g/L，温度为室温，经过除油处理，可以清除海绵在加工处理及运输过程中，吸附在海绵海绵丝表面的油污及灰尘，达到清洁海绵表面的目的。上述方案中，所述的粗化为将除油后的聚氨酯海绵浸泡于强碱性溶液中浸蚀5 15分钟，所述的强酸性溶液为氢氧化钠100 200 g/L和高锰酸钾5 10 g/L的混合溶液。通过粗化处理可使聚氨酯海绵的表面微观粗糙，表面积增大，从而易于吸附活性物质。上述方案中，所述的中和为将粗化后的聚氨酯海绵于草酸50 100 g/L和过氧化氢(30%)50 100 ml/L溶液中浸泡I 10分钟。其作用在于中和材料表面残留碱性溶液，避免粗化溶液带入预浸溶液中，缩短预浸溶液的使用寿命。上述方案中，所述预浸溶液为将中和后的聚氨酯海绵，置于预浸溶液中浸泡15 30分钟，所述的预浸液为氯化亚锡10 100 g/L和盐酸20 200ml/L的混合液。上述方案中，所述的活化为将预浸后的聚氨酯海绵浸泡于活化液中进行活化处理I 30分钟，所述的活化液为硝酸银2 10g/L、氨水(25%) 5 25 ml/L的混合液。上述方案中，所述的化学镀银为将活化后的聚氨酯海绵，浸泡于化学镀银溶液中 I 2分钟，所述的化学镀银溶液为硝酸银5 10g/L，氨水(25%) 20 50 ml/L，三乙醇胺 5 15 g/L,乙二醛(40%) 20 30 g/L，碘酸钾 O. 01 O. 03g/L。上述方案中，所述电镀铅的工艺为将经化学镀银后的海绵作为阴极，将纯铅板作为阳极，电解液配方为氧化铅280 320g/L，硼酸200 240g/L氢氟酸(50%) 240 280ml/L,明胶5 15g/L，室温，电流密度为I 5A/dm2，电镀时间60 300分钟。经上述方法得到的泡沫铅材料，具有一定的机械强度、重量轻、比表面积大、通孔率高、易于焊接，锡镀层纯度高，杂质少，镀层细致柔软，孔隙率低。在制成电池后，泡沫铅材料腐蚀后，不会由于其基体溶解出其它的有害金属离子，影响电池的化学性能。上述方案中，所述负极活性物质配方按重量计为铅粉1000份，蒸馏水130 150份，硫酸(d=l. 4)20 30份，短纤维I 2份，碳黑10 30份；正极活性物质配方为铅粉1000份，蒸馏水120 130份，硫酸(d=l. 4) 75 90份。涂板后正、负板经过72小时，45 °C固化、干燥，得到纯电动车用蓄电池正、负极板。最后正、负极极板配组、装配成纯电动车用蓄电池。本专利技术的有益效果(I)采用化学还原的方法经除油、粗化、中和、预浸、活化、化学镀银后，再在聚氨酯海绵表面电镀铅，得到泡沫铅材料，此种方法工艺步骤简单，易于操作、溶液维护方便，生产效率高，成本低廉，适宜于大规模生产；(2)所得的泡沫铅材料具有一定的机械强度、重量轻、比表面积大、通孔率高、易于焊接，锡镀层纯度高，杂质少，镀层细致柔软，孔隙率低；(3)在电池负极活性物质中添加碳黑材料作为添加剂。碳黑材料的加入，能极大的降低电池在频繁使用过程中负极极板的硫酸盐化程度，利于电池的大电流放电，提高负极活性物质的利用率和容量，提高电池的充电接收能力，延长电池的使用寿命。(4)电池的板栅是铅酸蓄电池的重要组成部分，其作用在于支撑正、负极活性物质，传导电流。板栅的结构设计对活性物质的利用率和电池的使用寿命有至关重要的影响。要提高铅酸蓄电池的比能量，有效的方法是增大活性物质与板栅的接触面积，加强板栅的导流能力，改善电流在极板内的分布，从而提高电极活性物质的利用率；同时减轻电池的重量。采用三维结构的泡沫铅材料代替传统重力浇注的铅板栅。这种具有三维结构的泡沫铅材料具有一定的机械强度、重量轻、比表面积大、通孔率高、易于焊接。铅层具有纯度高。杂质少，镀层细致柔软，孔隙率低等特点。由于负极活性物质中添加了碳粉材料，降低了活性物质的粘接度，这种三维结构的泡沫铅材料，能有效的将活性物质包裹在泡沫铅中，不会造成掉膏，脱膏等问题的发生。正极板栅采用泡沫铅材料，提高了电极反应的进行速度与程度。以泡沫铅替代正板栅材料所制作的电池，其活性物质结晶较小、提高活性物质的利用率。电池循环寿命比常规板栅材料所制作的电池循环寿命高。充电接收能力强，适宜于大电流充放电。正、负极板栅均用泡沫铅材料，大大降低了电池的自身重量，在保证电池容量的前提下，提高了电池的比能量。附图说明图I为实施例I中纯电动车用铅-碳蓄电池制作工艺流程图。图2为实施例I中纯电动车用铅-碳电池正极极板。· 图3为实施例I中纯电动车用铅-碳电池负极极板。具体实施例方式实施例I :一种用于微混合动力汽车用铅-碳电池的制作步骤为 (1)除油将200X200X2.5毫米的聚氨酯海绵和200X200X4毫米的聚氨酯海绵一起浸泡在含氢氧化钠3g/L，碳酸钠10g/L，磷酸三钠5g/L，0P-10乳化剂O. 5g/L，的混合溶液中，温度为室温，浸泡时间2分钟； (2)粗化将除油后的聚氨酯海绵浸泡在氢氧化钠IOOg/ L和高锰酸钾IOg / L的混合溶液中侵蚀5分钟； (3)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纯电动车用铅？碳电池的制作方法，其特征在于：其依次包括以下步骤：步骤1）、将聚氨酯海绵依次进行除油、粗化、中和、预浸、活化、化学镀银最后经过电镀铅，得到泡沫铅材料；步骤2）、将上述泡沫铅材料切割成型，分别涂覆正、负极活性物质，所述负极活性物质中添加碳黑作为添加剂；步骤3）、正、负极板经固化、干燥后，装配成为成品电池。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈松，杨军，
申请(专利权)人：武汉银泰科技电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：