一种水平铅酸蓄电池及其制备方法与流程

1.本发明涉及水平铅酸蓄电池技术领域，具体涉及一种水平铅酸蓄电池及其制备方法。


背景技术：

2.水平铅酸蓄电池是一种具有新型结构的铅酸蓄电池，不仅具有传统密封铅酸蓄电池价廉的优点，还具有高比能、高功率、快速充电的优点。
3.但是，市面上的水平铅酸蓄电池的耐振动性能差、耐低温性能差。且现有的水平铅酸蓄电池的制备方法生产困难。
4.目前，还没有一种水平铅酸蓄电池的制备方法可以制备出长寿命、高抗震性、大电流、耐超低温性能的水平铅酸蓄电池。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种水平铅酸蓄电池的制备方法，本发明提供的制备方法制得的水平铅酸蓄电池不仅长寿命、还具有高抗震性、大电流性、耐超低温性能。
6.所述的制备方法，步骤如下：
7.s1.包铅拉丝：加热铅柱至半液体状态，采用模具挤压，立即冷却、固化、卷绕在线轴上，制得铅线；
8.或铸板：将金属铅和金属添加剂熔化，制得熔融金属，将熔融金属进行冷却并拉出，形成金属板带，进行收卷，制得铸板卷料；
9.s2.纺织织网：将铅线编织成网栅，用热熔线锁边，切成带状，卷到卷筒上；
10.或冲网：将铸板卷料通过高速连续冲床，进行冲压制成网带，将网带进行超声波清洗，卷到卷筒上；
11.s3.真空和膏：将红丹混合物、硫酸、粘合剂、硫酸钠和纯水进行真空搅拌，制得正极铅膏；其中，红丹混合物由红丹和一氧化铅组成；将一氧化铅、硫酸、粘合剂、硫酸钠、阴性膨胀剂和纯水进行真空搅拌，制得负极铅膏；
12.s4.涂板：将正极铅膏和负极铅膏分别涂到网带左右两侧上，滚切，制得涂好铅膏的双极板；
13.s5.浸酸：将涂好铅膏的双极板匀速通过装有稀硫酸的浸酸槽进行浸酸，使极板表面快速反应生成一层硫酸铅层，制得湿极板；
14.s6.干燥：将湿极板放入干燥设备进行干燥，制得干极板；
15.s7组装：将干极板与agm隔膜用机械手码放在压力框架上，进行压缩后加上压力盖板固定成为电池芯；
16.s8.铸焊：将已码放压缩好的电池芯正负极两端的端子极板上的端子线与端子座相互连接起来进行焊铸，形成共同的端子铸件，制得铸焊后的电池芯；
17.s9.密封：将铸焊后的电池芯装入电池盒，用端子卡簧或端子螺母及o型圈密封，用热封机将电池盒与盖子热封在一起，制得已组装热封后的电池；
18.s10.真空灌酸：在真空条件下，抽空已组装热封后的电池里的空气，硫酸通过负压差注入电池，电池中的agm隔膜吸取硫酸，制得灌酸后的电池；
19.s11.化成：灌酸后的电池经过化成将电池激活，制得激活后的电池；
20.s12.灌蜡：将熔融的石蜡自下而上填充激活后的电池内的缝隙，洗涤，制得所述的水平铅酸蓄电池。
21.优选地，步骤s1中，包铅拉丝中所述的加热为加热至110
±
15℃，所述的挤压的压力为28
±
5mpa，所述的卷绕的速度为200
±
10mm/s；步骤s1中，铸板中所述的熔化的温度为400-480℃，所述的冷却为采用可降温的滚动圆筒冷却，所述的金属板带的厚度为0.5-1.5mm。
22.优选地，步骤s1中，所述的铅柱的材质为1.2％锡含量的高锡铅；
23.所述的金属添加剂为钙、锡、铝、银，所述的钙、锡、铝、银的质量分别为金属铅质量的0.04％-0.07％、0.14％-1.2％、0.03％-0.05％、0.01％-0.012％。
24.优选地，步骤s3中，所述的硫酸均为25℃时的比重1.4的硫酸，所述的粘合剂为特氟龙，所述的红丹混合物由质量比为1：3的红丹和一氧化铅组成；
25.所述的红丹混合物、硫酸、粘合剂、硫酸钠和纯水的重量份数比为81.83：4.01：0.41：0.65：13.1；
26.所述的一氧化铅、硫酸、粘合剂、硫酸钠、阴性膨胀剂和纯水的重量份数比为83.33：3.50：0.42：0.67：0.83：11.25；
27.所述的真空为真空度90-115mpa。
28.优选地，步骤s5中，所述的稀硫酸的25℃时的比重为1.200
±
0.002，所述的稀硫酸的温度为27
±
1℃，所述的浸酸的时间为60
±
2秒。
29.优选地，步骤s6中，所述的干燥的温度为55-60℃，时间为6h。
30.优选地，步骤s7中，所述的压缩的空气压力0.5-0.7mpa。
31.优选地，步骤s10中，所述的硫酸的25℃时的比重为1.220
±
0.002，所述的硫酸的温度为22-26℃，所述的真空条件为真空压力90-94kpa。
32.优选地，步骤s11中，所述的石蜡的温度为93-103℃。
33.本发明的另一个目的在于保护上述的制备方法制得的水平铅酸蓄电池。
34.本发明的有益效果体现在：
35.(1)本发明提供的制备方法制得的水平铅酸蓄电池寿命长，长达400周，比传统铅酸电池寿命高出50-100％。
36.(2)本发明提供的制备方法制得的水平铅酸蓄电池具有高抗振性，可以达到10g的耐振动性能，远远高于gb/t 5008-2013第5.11.4项30m/s2的国标抗振标准5g两倍。
37.(3)本发明提供的制备方法制得的水平铅酸蓄电池具有大电流性能，可以达到10c放电倍率，3c充电倍率，远远高于传统铅酸蓄电池大电流能力，最大5c放电倍率，0.5c充电倍率。
38.(4)本发明提供的制备方法制得的水平铅酸蓄电池具有超低温性能，-18℃放电容量能达到80％，且可以低温充放电。
具体实施方式
39.下面将对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
40.需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
41.实施例1
42.本实施例提供了一种水平铅酸蓄电池的制备方法，用于制备12v 85ah水平铅酸蓄电池。
43.制备方法，步骤如下：
44.s1.包铅拉丝：加热铅柱至半液体状态，采用模具挤压，立即冷却、固化、卷绕在线轴上，制得铅线；
45.s2.纺织织网：将铅线编织成网栅，用热熔线锁边，切成带状，卷到卷筒上；
46.s3.真空和膏：将红丹混合物、硫酸、粘合剂、硫酸钠和纯水进行真空搅拌，制得正极铅膏；其中，红丹混合物由红丹和一氧化铅组成；将一氧化铅、硫酸、粘合剂、硫酸钠、阴性膨胀剂和纯水进行真空搅拌，制得负极铅膏；
47.s4.涂板：将正极铅膏和负极铅膏分别涂到网带左右两侧上，滚切，制得涂好铅膏的双极板；
48.s5.浸酸：将涂好铅膏的双极板匀速通过装有稀硫酸的浸酸槽进行浸酸，使极板表面快速反应生成一层硫酸铅层，制得湿极板；
49.s6.干燥：将湿极板放入干燥设备进行干燥，制得干极板；
50.s7组装：将干极板与agm隔膜用机械手码放在压力框架上，进行压缩后加上压力盖板固定成为电池芯；
51.s8.铸焊：将已码放压缩好的电池芯正负极两端的端子极板上的端子线与端子座相互连接起来进行焊铸，形成共同的端子铸件，制得铸焊后的电池芯；
52.s9.密封：将铸焊后的电池芯装入电池盒，用端子卡簧或端子螺母及o型圈密封，用热封机将电池盒与盖子热封在一起，制得已组装热封后的电池；
53.s10.真空灌酸：在真空条件下，抽空已组装热封后的电池里的空气，硫酸通过负压差注入电池，电池中的agm隔膜吸取硫酸，制得灌酸后的电池；
54.s11.化成：灌酸后的电池经过化成将电池激活，制得激活后的电池；
55.s12.灌蜡：将熔融的石蜡自下而上填充激活后的电池内的缝隙，洗涤，制得所述的水平铅酸蓄电池。
56.步骤s1中，所述的加热为加热至110℃，所述的挤压的压力为28mpa，所述的卷绕的速度为200mm/s。
57.步骤s1中，所述的铅柱的材质为1.2％锡含量的高锡铅。
58.步骤s3中，所述的硫酸均为25℃时的比重1.4的硫酸，所述的粘合剂为特氟龙，所述的红丹混合物由质量比为1：3的红丹和一氧化铅组成；
59.所述的红丹混合物、硫酸、粘合剂、硫酸钠和纯水的重量份数比为81.83：4.01：0.41：0.65：13.1；
60.所述的一氧化铅、硫酸、粘合剂、硫酸钠、阴性膨胀剂和纯水的重量份数比为
83.33：3.50：0.42：0.67：0.83：11.25；
61.所述的真空为真空度102.5mpa。
62.步骤s5中，所述的稀硫酸的25℃时的比重为1.200，所述的稀硫酸的温度为27℃，所述的浸酸的时间为60秒。
63.步骤s6中，所述的干燥的温度为57℃，时间为6h。
64.步骤s7中，所述的压缩的空气压力0.6mpa。
65.步骤s10中，所述的硫酸的25℃时的比重为1.220，所述的硫酸的温度为24℃，所述的真空条件为真空压力92kpa。
66.步骤s11中，所述的石蜡的温度为98℃。
67.实施例2
68.实施例2与实施例1的不同之处在于：
69.步骤s1中，包铅拉丝中所述的加热为加热至95℃，所述的挤压的压力为23mpa，所述的卷绕的速度为190mm/s；
70.步骤s1中，所述的铅柱的材质为1.2％锡含量的高锡铅。
71.步骤s3中，所述的硫酸均为25℃时的比重1.4的硫酸，所述的粘合剂为特氟龙，所述的红丹混合物由质量比为1：3的红丹和一氧化铅组成；
72.所述的红丹混合物、硫酸、粘合剂、硫酸钠和纯水的重量份数比为81.83：4.01：0.41：0.65：13.1；
73.所述的一氧化铅、硫酸、粘合剂、硫酸钠、阴性膨胀剂和纯水的重量份数比为83.33：3.50：0.42：0.67：0.83：11.25；
74.所述的真空为真空度90mpa。
75.步骤s5中，所述的稀硫酸的25℃时的比重为1.198，所述的稀硫酸的温度为26℃，所述的浸酸的时间为58秒。
76.步骤s6中，所述的干燥的温度为55℃，时间为6h。
77.步骤s7中，所述的压缩的空气压力0.5mpa。
78.步骤s10中，所述的硫酸的25℃时的比重为1.218，所述的硫酸的温度为22℃，所述的真空条件为真空压力90kpa。
79.步骤s11中，所述的石蜡的温度为93℃。
80.实施例3
81.实施例3与实施例1的不同之处在于：
82.步骤s1中，包铅拉丝中所述的加热为加热至125℃，所述的挤压的压力为33mpa，所述的卷绕的速度为210mm/s；
83.步骤s1中，所述的铅柱的材质为1.2％锡含量的高锡铅。
84.步骤s3中，所述的硫酸均为25℃时的比重1.4的硫酸，所述的粘合剂为特氟龙，所述的红丹混合物由质量比为1：3的红丹和一氧化铅组成；
85.所述的红丹混合物、硫酸、粘合剂、硫酸钠和纯水的重量份数比为81.83：4.01：0.41：0.65：13.1；
86.所述的一氧化铅、硫酸、粘合剂、硫酸钠、阴性膨胀剂和纯水的重量份数比为83.33：3.50：0.42：0.67：0.83：11.25；
87.所述的真空为真空度115mpa。
88.步骤s5中，所述的稀硫酸的25℃时的比重为1.202，所述的稀硫酸的温度为28℃，所述的浸酸的时间为62秒。
89.步骤s6中，所述的干燥的温度为60℃，时间为6h。
90.步骤s7中，所述的压缩的空气压力0.7mpa。
91.步骤s10中，所述的硫酸的25℃时的比重为1.222，所述的硫酸的温度为26℃，所述的真空条件为真空压力94kpa。
92.步骤s11中，所述的石蜡的温度为103℃。
93.实施例4
94.实施例4与实施例1的不同之处在于：
95.制备方法中：
96.s1.铸板：将金属铅和金属添加剂熔化，制得熔融金属，将熔融金属进行冷却并拉出，形成金属板带，进行收卷，制得铸板卷料；
97.s2.冲网：将铸板卷料通过高速连续冲床，进行冲压制成网带，将网带进行超声波清洗，卷到卷筒上；
98.步骤s1中，铸板中所述的熔化的温度为440℃，所述的冷却为采用可降温的滚动圆筒冷却，所述的金属板带的厚度为1mm。
99.步骤s1中，金属添加剂为钙、锡、铝、银，钙、锡、铝、银的质量分别为金属铅质量的0.05％、0.67％、0.04％、0.011％。
100.试验例
101.测试实施例1制得的12v 85ah水平铅酸蓄电池的性能
102.1.循环寿命
103.试验方法：以3h放电率(80％dod)，每10周以3h率检查放电一次，至容量降为额定容量的80％为寿命终止。
104.表1
[0105] 实施例充电时间/h4.53小时质量比能量wh.kg-1
37.5循环寿命/周430
[0106]
2.大电流性能
[0107]
试验方法：gb/t 31486-2015
[0108]
测试结果：比功率700w/kg，最大放电倍率可达30c以上，充电倍率10c以上。
[0109]
3.耐震动性能
[0110]
试验方法：gb/t 18332.1-2001
[0111]
测试结果：无电流锐变和电压异常，无外壳破损，无电解液泄露。
[0112]
4.耐超低温性能
[0113]
试验方法：gb/t 18332.1-2001
[0114]
测试结果：-18℃放电容量能达到额定值的80％，3c放电时间3分钟，为标准的3倍；
[0115]-40℃放电容量能达到额定值的53％，0.3c放电时间80min。
[0116]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。