一种由有机成分和无机成分组成的用于电池内化成的复合胶体制造技术

技术编号:9696086 阅读:121 留言:0更新日期:2014-02-21 03:44
本发明专利技术公开了一种由有机成分和无机成分组成的用于电池内化成的复合胶体。所述复合胶体包含无机锂硅胶、聚丙稀酰胺、聚乙烯醇、果酸、EDTA、硼酸、磷酸和醌苯。该复合胶体,骨架稳定,增强胶体在极板表面附着力,能使胶体骨架结构稳定,提高了电池的充电接收能力。有机无机混用胶体灌注电池,提高活性物质利用率,降低电池的自放电,有效抑制电解液分层,保证极板上下层活性物质的稳定,提高电池的深循环放电能力,增强氧复合效率,减少电池内部水分的损耗,有效提高了电池的性能,延长电池的循环使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
—种由有机成分和无机成分组成的用于电池内化成的复合胶体
[0001 ] 本专利技术涉及一种由有机成分和无机成分组成的用于电池内化成的复合胶体。
技术介绍
内化成是先进的工艺技术,是绿色环保工艺。因此近年来在铅酸电池行业备受推崇,因此本工艺为行业的一个亮点。其此意义上说:铅酸电池在生产回收等过程都是有毒的,环境多少会受污染。目前作为不浅漏,无酸雾弥漫的贫液阀控电池,在某种意义上可称为绿色环保产品,生产这种产品有一个环保型的可靠工艺——内化成。这种工艺技术对于传统外化成过程而言,无大量酸雾弥漫,这一污染源头受到抑制,消除这一工序的污染,采用内化成是合适的可行的。但是现有内化成技术中没有合适的胶体,并且通常充入总电量值为7— 9倍充电电池的容量值,该值对电池内化成极为重要的工艺参数,超过其值,电池过充受损,达不到其值,电池则不成熟,初容量低,一次性差,落后电池会产生等系列后果。而且现有内化成工艺充电时间长,有耗时耗能,电池循环使用寿命不够长,容量不够大等缺点。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术的不足,提供一种由有机成分和无机成分组成的用于电池内化成的复合胶体。 为了达到上述目的,本专利技术提供的技术方案为:所述复合胶体包含无机锂硅胶、聚丙稀酰胺、聚乙烯醇、果酸、EDTA、硼酸、磷酸和醌苯;复合胶体中无机锂硅胶、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、果酸、EDTA、硼酸、磷酸和醌苯的重量比为 1:2.2—3.2:0.1—0.5:0.01—0.06:0.01—0.08:0.1—0.6:0.1—0.6:0.01—0.05 ;所述无机锂硅胶是在1000ml水中加入K0H8 — 12g、NaOHlO — 15g及Li0H45— 50g,然后加入20 — SOgSiO2,再与密度为1.5—1.7g/cm3的硫酸混合制备而成,所述硫酸在无机锂硅胶中的质量百分比含量为35%—45% ;所述复合胶体中胶体粒子粒径为I一ΙΟΟμπι。另外,复合胶体中有效硅含量为0.29—0.3% /wt0优选地,所述复合胶体中无机锂硅胶、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、果酸、EDTA、硼酸、磷酸和醌苯的重量比为 1:2.3—2.9:0.1—0.3:0.01—0.04:0.01—0.06:0.1—0.4:0.Ι-Ο.4:0.01—0.03 ;所述无机锂硅胶是在1000ml水中加入K0H8 — 10g、Na0H12 — 14g及Li0H47— 50g,然后加入20— 60gSi02,再与密度为1.5—1.6g/cm3的硫酸混合制备而成,所述硫酸在无机锂硅胶中的质量百分比含量为40%—45%。所述聚丙烯酰胺为M ^ 300万聚丙烯酰胺。基于上述复合胶体的电池内化成方法包括如下步骤(步骤中未展开阐述的步骤均为本领域技术人员公知的操作手段):(I)准备正、负板栅,在正板栅上涂布正极铅膏形成正极板,在负板栅上涂布负极铅膏形成负极板;然后按常规方法将正极板送入正极固化室固化,将负极板送入负极固化室固化,干燥后即得生极板;所述正极铅膏的铅粉中含有5 —10%的红丹,这一指标直接影响内化成充电总量值,添加红丹可以缩短化成时间,提高电池初容;所述负极铅膏的铅粉中含有0.5 — 1.5%的硫酸钡、0.2 — 0.6%的腐植酸、0.2 — 0.5%的石墨和0.2 — 0.3%的木素;所述百分比含量均为重量百分比含量;(2)按常规方法将步骤(1)制备的生极板装配成电池;装配时控制电池装配压缩比为10 —15% ;优选地,AGM隔板(超细玻璃纤维隔板)要高出生极板上横筋2mm,低于汇流排(将数片极板极耳装入焊接架上,通过焊枪火焰把极耳与铅溶化在一起,冷却后成直线整体叫汇流排)2mm以下,防止枝晶短路;AGM隔板厚度比原用隔板薄0.05mm±0.01 (单层),预留负极在充电过程中膨胀;(3)用灌胶机给经步骤(2)装配好的电池灌注前述的复合胶体,控制复合胶体的初始密度为1.245—1.270g/cm3,为提高充电效率,控制复合胶体温度为20— 28°C,灌胶过程中添加由Na2S04、KSO4, LiSO4三者按任意重量比组成的混合物,混合物的添加量< 15g/L ;(4)将经步骤(3)灌胶后的电池静置3.5—4.5h后进行充电,静置时间不宜太短,亦不可太长,太短湿不透,太长有熔解发生,充电会发生枝晶短路,充电采用三充二放循环多步充放电方式,充电工艺及参数如下:第一次:充电:第一阶段充电电流0.9—1.1A充电时间1.8—2.2h第二阶段充电电流1.6 — 1.8A充电时间28— 30h第三阶段充电电流`1.2 — 1.4A充电时间ll—15h放电:4.8—5.2A恒流放电放电终止电压为10.6—IlV第二次:充电:第一阶段充电电流1.6—1.8A充电时间7 — 9h第二阶段充电电流1.2 — 1.4A充电时间3.5 — 4.5h放电:4.8—5.2A恒流放电放电终止电压10.3—10.7v第三次:充电:第一阶段充电电流1.6—1.8A充电时间6 — 8h第二阶段充电电流1.2 — 1.4A充电时间3.5 — 4.5h第三阶段充电电流0.16—0.2A充电时间3.5—4.5h ;充电过程中控制温度≥500C ;充电总时间控制为60— 70h ;总充入电量值为电池容量值的6.5—7.0倍;( 5 )电池经步骤(4 )充电后,将多余的复合胶体抽出,清洗电池,干燥电池后进行包装。上述内化成方法的充电彻底度为82-88%。电池正极β -PbO2 > 83%,Pb > 90%以上优选地,步骤(1)所述正极铅膏的铅粉中含有8 %的红丹,所述百分比含量均为重量百分比含量。优选地,步骤(3)中控制复合胶体的初始密度为1.265—1.270g/cm3,控制复合胶体温度为25°C。优选地,所述步骤(4 )是将经步骤(3 )灌胶后的电池静置4h后进行充电,充电采用三充二放循环多步充放电方式,充电工艺及参数如下:第一次:充电:第一阶段充电电流IA 充电时间2h第二阶段充电电流1.7A充电时间29h第三阶段充电电流1.3A充电时间13h放电:5A恒流放电放电终止电压为10.8V第二次: 充电:第一阶段充电电流1.7A充电时间8h第二阶段充电电流1.3A充电时间4h[0041 ] 放电:5A恒流放电放电终止电压10.5v第三次:充电:第一阶段充电电流1.7A充电时间7h第二阶段充电电流1.3A充电时间4h第三阶段充电电流0.18A充电时间4h。下面结合原理及优点对本专利技术作进一步说明:本专利技术中的锂硅胶是在1000ml水中加入K0H8—12g、NaOHlO — 15g及Li0H45—50g,然后加入20—80gSi02,再与密度为1.5一 1.7g/cm3的硫酸混合制备而成;复合胶体则是将上述锂硅胶与聚丙烯酰胺混合,其中有效硅含量达到0.29-0.3% M.胶体粒子控制在I一 IOOum范围。复合胶体中部分聚丙烯酰胺起到胶体稳定剂的作用,聚乙烯醇则起到稠度控制剂的作用,果酸和EDTA作为渗透剂,硼酸、磷酸及醌苯混合作为改性剂;另外,果酸和醌苯还起到控释作用,增强胶体在极板表面附着力,防止胶体裂化、水化、老化,综合了无机胶与有机胶的优点,大大提高了电池深循环使用寿命,有耐过充过放电自我保护能力,自本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由有机成分和无机成分组成的用于电池内化成的复合胶体,其特征在于,所述复合胶体包含无机锂硅胶、聚丙稀酰胺、聚乙烯醇、果酸、EDTA、硼酸、磷酸和醌苯;复合胶体中无机锂硅胶、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、果酸、EDTA、硼酸、磷酸和醌苯的重量比为1:2.2—3.2:0.1—0.5:0.01—0.06:0.01—0.08:0.1—0.6:0.1—0.6:0.01—0.05;所述无机锂硅胶是在1000ml水中加入KOH8—12g、NaOH10—15g及LiOH45—50g,然后加入20—80gSiO2,再与密度为1.5—1.7g/cm3的硫酸混合制备而成,所述硫酸在无机锂硅胶中的质量百分比含量为35%—45%;所述复合胶体中胶体粒子粒径为1—100μm。

【技术特征摘要】
1.一种由有机成分和无机成分组成的用于电池内化成的复合胶体,其特征在于,所述复合胶体包含无机锂硅胶、聚丙稀酰胺、聚乙烯醇、果酸、EDTA、硼酸、磷酸和醌苯;复合胶体中无机锂硅胶、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、果酸、EDTA、硼酸、磷酸和醌苯的重量比为1:2.2—3.2:0.1—0.5:0.01—0.06:0.01—0.08:0.1—0.6:0.1—0.6:0.01—0.05 ; 所述无机锂硅胶是在1000ml水中加入KOH8 — 12g、Na0H10 — 15g及LiOH45— 50g,然后加入20 — SOgSiO2,再与密度为1.5—1.7g/cm3的硫酸混合制备而成,所述硫酸在无机锂硅胶中的质量百分比含量为35%—45% ; 所述复合胶...

【专利技术属性】
技术研发人员:王其昌
申请(专利权)人:湖南安圣电池有限公司
类型:发明
国别省市:

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