一种高空作业平台免维护电池及其制备方法与流程

1.本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种高空作业平台免维护电池及其制备方法。


背景技术：

2.高空作业平台等动力用铅酸蓄电池的使用工况复杂，大电流做工频繁，且工作环境温度范围宽广，零下可能达到-30℃～-40℃，常规条件使用富液电池。近年来，因客户需求变化，富液电池不加水频繁，致使客户追求贫液式免维护电池，但贫液式电池因电解液少，热传导速度慢，容易产生热失控，导致电池鼓胀。


技术实现要素：

3.本发明针对现有技术的不足，提供了一种高空作业平台免维护电池及其制备方法。
4.本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
5.一种高空作业平台免维护电池，包括极板、隔板、电池外壳和电解液，所述极板组成成分按照质量百分比为：铅粉75％-85％、水6％-10％、硫酸5％-9％、正极辅料0.5％-0.9％、负极辅料2％-2.5％和膏涂板；
6.所述隔板组成成分按照质量百分比为：sio265.40％、al2o33％、cao5.88％、mgo2.92％、na2o16.11％、k2o0.69％、b2o35.31％、f21.02％和热塑性聚酯0.3％。
7.优选的，所述正极辅料：生板粉0.5％、碳0.2％、硫酸亚锡0.1％、三氧化二锑0.15％、短纤维0.07％、磷酸0.02％、硅胶0.2％和nahco30.1％。
8.优选的，所述负极辅料：木素0.3％、硫酸钡1.0％、炭黑0.3％、短纤维0.07％、硅胶0.2％和nahco30.1％。
9.优选的，所述硅胶和nahco3的比例为2:1。
10.优选的，所述隔板厚度为0.7mm，所述隔板装配压力为40kpa。
11.一种高空作业平台免维护电池及其制备方法，包括以下步骤：
12.s1、极板制备：和膏、涂板、固化干燥和辊剪分板；
13.s2、隔板制备：制水、称配料、打浆、调浆、成型、烘干、成卷裁切和包装；
14.s3、电池组装：将极板、隔板、电池外壳和电解液进行组装。
15.优选的，极板制备包括以下步骤：
16.s1.1、和膏：和膏机中加入铅粉，再加入辅料，干混搅拌5min，之后加水，快速加水，加水时间≤2min，湿混搅拌5min，之后加酸，慢加酸，加酸时间控制在13min左右；加酸后温度升高，正极和膏温度升至72℃后降温，负极和膏峰值温度＜65℃，加完酸后搅拌10～15min；
17.s1.2、涂板：将正极铅膏涂均匀涂抹到正极板上，将负极铅膏均匀涂抹到负极板上；
18.s1.3、固化干燥；
19.s1.4、辊剪分板；
20.隔板制备包括以下步骤：
21.s2.1、制水：制作纯水；
22.s2.2、称配料：按照比例称量各组成的重量；
23.s2.3、打浆：将打浆机阀门打开注入去离子水，并加入的浓硫酸，调节打浆夜的ph值到规定值，将称量好的配料缓慢倒入打浆池中进行搅拌混合；
24.s2.4、调浆：把打浆完成的配料抽到大池子中，打开阀门放入去离子水稀释到一定浓度，一边抽一边用电动搅拌器搅拌，在搅拌一定时间后，测量并调节浆夜的ph值到规定值，再抽到另一个大池子中，边搅拌边供应到生产流水线上；
25.s2.5、成型：打开进浆阀门，从底部进浆溢流到流水线上，通过聚酯网带动浆料，再经过二次真空泵抽调浆水，进入橡胶辊进行辊压，通过调节辊压轴两边的压力调节隔板的厚度和平整度；
26.s2.6、烘干：进入烘干箱，自动控温调节箱内温度，玻璃纤维具有高孔率、高水性的特点，定量50～400g/(m2*mm)，厚度0.4～3mm，且强度较低，需调整干燥温度和热风速率，从而达到比较良好的热风效果；
27.s2.7、成卷、裁切：用分头机分切隔板，并同卷绕机卷成筒，再用切断机分切隔板。
28.s2.8、包装：裁切完毕后，整理，用透明塑料包装纸包装并封口，放入包装箱内。
29.本发明的优点在于：增加极板内部含酸量，同时通过隔板憎水材料的添加，保证agm隔板氧循环通道，减少电池充放电过程中的水损耗，此外通过对电池隔板厚度和装配压力的调整使得电池中每安时酸量比常规agm电池多3％～10％，达到电池的免维护效果。
具体实施方式
30.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.实施例
32.一种高空作业平台免维护电池，包括极板、隔板、电池外壳和电解液，所述极板组成成分按照重量为：铅粉1000kg、水110kg、硫酸100kg、正极辅料10kg、负极辅料30kg和膏涂板；硫酸的密度为1.4g/cm333.所述隔板组成成分按照质量百分比为：sio2654kg、al2o330kg、cao58.8kg、mgo29.2kg、na2o161.1kg、k2o06.9kg、b2o353.1kg、f210.2kg和热塑性聚酯3kg。
34.正极辅料：生板粉0.05kg、碳0.02kg、硫酸亚锡0.01kg、三氧化二锑0.015kg、短纤维0.007kg、磷酸0.002kg、硅胶0.02kg和nahco30.01kg；
35.负极辅料：木素0.09kg、硫酸钡0.3kg、炭黑0.09kg、短纤维0.021kg、硅胶0.06kg和nahco30.03kg。
36.铅粉1000kg、水110kg、硫酸100kg、正极辅料10kg和膏涂板制备正极极板；
37.铅粉1000kg、水110kg、硫酸100kg、负极辅料30kg和膏涂板制备负极极板
38.所述隔板厚度为0.7mm，所述隔板装配压力为40kpa。
39.一种高空作业平台免维护电池及其制备方法，包括以下步骤：
40.s1、极板制备：和膏、涂板、固化干燥和辊剪分板；
41.s2、隔板制备：制水、称配料、打浆、调浆、成型、烘干、成卷裁切和包装；
42.s3、电池组装：将极板、隔板、电池外壳和电解液进行组装。
43.极板制备包括以下步骤：
44.s1.1、和膏：和膏机中加入铅粉，再加入辅料，干混搅拌5min，之后加水，快速加水，加水时间≤2min，湿混搅拌5min，之后加酸，慢加酸，加酸时间控制在13min左右；加酸后温度升高，正极和膏温度升至72℃后降温，负极和膏峰值温度＜65℃，加完酸后搅拌10～15min；
45.s1.2、涂板：将正极铅膏涂均匀涂抹到正极板上，将负极铅膏均匀涂抹到负极板上；
46.s1.3、固化干燥；
47.s1.4、辊剪分板；
48.隔板制备包括以下步骤：
49.s2.1、制水：制作纯水；
50.s2.2、称配料：按照比例称量各组成的重量；
51.s2.3、打浆：将打浆机阀门打开注入去离子水，并加入的浓硫酸，调节打浆夜的ph值到规定值，将称量好的配料缓慢倒入打浆池中进行搅拌混合；
52.s2.4、调浆：把打浆完成的配料抽到大池子中，打开阀门放入去离子水稀释到一定浓度，一边抽一边用电动搅拌器搅拌，在搅拌一定时间后，测量并调节浆夜的ph值到规定值，再抽到另一个大池子中，边搅拌边供应到生产流水线上；
53.s2.5、成型：打开进浆阀门，从底部进浆溢流到流水线上，通过聚酯网带动浆料，再经过二次真空泵抽调浆水，进入橡胶辊进行辊压，通过调节辊压轴两边的压力调节隔板的厚度和平整度；
54.s2.6、烘干：进入烘干箱，自动控温调节箱内温度，玻璃纤维具有高孔率、高水性的特点，定量50～400g/(m2*mm)，厚度0.4～3mm，且强度较低，需调整干燥温度和热风速率，从而达到比较良好的热风效果；
55.s2.7、成卷、裁切：用分头机分切隔板，并同卷绕机卷成筒，再用切断机分切隔板。
56.硅胶(sio2)与nahco32:1比例添加到极板中，硅胶作为一种多孔材料，可以存储局部的硫酸溶液，在不影响循环寿命的前提下，提高极板含酸量；nahco3热分解后提高极板孔率，两者效果叠加后起到增加极板含酸量的目的。
57.隔板中增加热塑性聚酯，pet分子结构高度对称，有优异的阻气、水油等性能，因其优异的憎水性能，保证隔板在高含酸量的前提下始终保持3％～5％的氧气通道，保证电池充电过程中氧循环的顺利进行，减少水损耗。
58.通过对隔板装配压力和厚度的调整，保证电池中每安时酸量比常规agm电池多3％～10％。
59.实验对比：
60.实验方法为采用本发明提出的铅膏添加剂进行和膏制作极板，使用本发明提出隔
板添加剂制作试验隔板，利用以上试验极板与实验隔板组装试验电池，同批次同工艺组装制作对比电池，试验电池与对比电池采用相同的加酸工艺和化成工艺。
[0061] 电池干重/kg电池湿重/kg增重值/g酸量提升试验电池21.4626.985520/对比电池21.4627.57611010％
[0062]
将上述电池按以下方法进行测试：
[0063]
(1)完全充电的电池在-30℃环境中静置18h
[0064]
(2)蓄电池以c3/3的电流放电至单体电压1.75v/cell
[0065]
(3)电池温度恢复室温时进行补电，恒压2.42v/cell，限流0.3c3充电5h
[0066]
(4)补电后继续1～3测试，试验温度改为-40℃。
[0067]
检测结果如下：
[0068]
测试温度/℃-30-40试验电池2:14:232:14:56对比电池2:01:342:00:59
[0069]
需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0070]
以上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精神和范围。