本发明涉及电池领域,具体涉及一种新型铅酸蓄电池。
背景技术:
:铅酸蓄电池是电解液为硫酸溶液的一种蓄电池,其在低速电动工具上的作用主要是:(1)为车辆提供动力;(2)为照明和其他电器设备运行提供能量。当下国家大力提倡推广低速电动工具,消费者的观念也发生了改变,电动车市场前景广大。目前市场上铅酸蓄电池,存在充电化成电流效率低(低于50%),内化时间长等缺点,造成电能浪费及生产效率低下。另外,铅酸蓄电池在放电后充电时间长也进一步限制了铅酸蓄电池,特别是动力电池的发展。社会的发展亟待需要一种充电化成电流效率高、内化时间短、快速充电以及大电流放电性能的改良蓄电池。技术实现要素:为了至少部分解决现有技术中存在的问题,本发明提供一种新型铅酸蓄电池。本申请的一方面提供了一种新型铅酸蓄电池,新型铅酸蓄电池由添加了含有贵金属的高分子复合材料的铅膏制成需要说明的是,本申请的新型铅酸蓄电池,贵金属具有独特的电学性能和良好的催化性能,高分子复合材料主要是固定贵金属的作用,以获得具有所需密度和均匀分布的贵金属的具有最适合提高铅酸蓄电池性能的高分子复合材料,新型铅酸蓄电池由添加了含有贵金属的高分子复合材料的铅膏,发挥贵金属具有独特的电学性能和良好的催化性能,可有效地提高铅酸蓄电池的性能。上述方案中,含有贵金属的高分子复合材料为贵金属和微凝胶纳米复合物。上述方案中,贵金属和微凝胶纳米复合物采用自由基聚合制备的聚(n-异丙基丙烯酰胺-co-n,n-二甲氨基乙酯)[p(nipam-co-dma)]共聚物。上述方案中,贵金属和微凝胶纳米复合物的添加量为铅膏中铅粉质量的0.01%-0.05%。上述方案中,贵金属和微凝胶纳米复合物中,贵金属为金纳米粒子。上述方案中,贵金属和微凝胶纳米复合物中,贵金属也可为银纳米粒子。上述方案中,铅酸蓄电池的正极铅膏和负极铅膏中均添加有含有贵金属的高分子复合材料,优选地,正极铅膏中添加金纳米粒子和微凝胶复合物,负极铅膏中添加的银纳米粒子和微凝胶复合物本申请的另一面提供了本申请的新型铅酸蓄电池在低速电动工具中的应用。本申请的新型铅酸蓄电池为动力铅酸蓄电池,特别适用于低速电动工具,包括但不限于:电动汽车、电动三轮车、高尔夫球场车、旅游观光车、电动清洁设备、仓储设备、起重机、agv系统等。本发明实施例提供了正负极铅膏中至少一极添加了金纳米粒子和微凝胶纳米复合物或银纳米粒子和微凝胶纳米复合物的新型铅酸蓄电池。与现有技术相比,本发明实施例至少具备如下优点:根据本发明实施例所实现的新型铅酸蓄电池的正负极铅膏中至少一极添加了金纳米粒子和微凝胶纳米复合物或银纳米粒子和微凝胶纳米复合物的新型铅酸蓄电池。贵金属纳米粒子具有独特的电学性能和良好的催化性能,尤其是金纳米粒子和银纳米粒子,新型铅酸蓄电池综合了贵金属纳米粒子的这两项性能,可以有效节约成本,提高电池的性能,主要体现在:(1)有效节约了化成时间,降低能源消耗;(2)缩短电池放完电后的回充时间,本发明提供的实施例中,电池放完电后的的回充时间由原来的12h缩短到5h,节省58.33%的时间;(3)提高电池的高倍率放电性能;(4)降低电池内阻,进一步提高放电性能。附图说明图1为本申请实施例中贵金属和微凝胶纳米复合物制作示意图;图2为本申请实施例中新型蓄电池铅膏制作流程图。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。实施例一本实施例提供了一种新型铅酸蓄电池,铅酸蓄电池的正极铅膏添加了金纳米粒子和微凝胶纳米复合物,负极铅膏添加了银纳米粒子和微凝胶纳米复合物。具体实施方式如下:(一)贵金属纳米粒子和微凝胶纳米复合物的制作过程如图1。其中,1.aunps/p(nipam-co-dma)纳米复合物制作方法为:以n-异丙基丙烯酰胺(nipam)和甲基丙烯酸-n,n-二甲氨基乙酯(dma)为单体,采用自由基聚合制备三维网状结构得p(nipam-co-dma)共聚物,然后通过原位还原法制得aunps/p(nipam-co-dma)杂化凝胶。2.agnps/p(nipam-co-dma)纳米复合物制作方法为:以n-异丙基丙烯酰胺(nipam)和甲基丙烯酸-n,n-二甲氨基乙酯(dma)为单体,采用自由基聚合制备三维网状结构得p(nipam-co-dma)共聚物,然后通过原位还原法制得agnps/p(nipam-co-dma)杂化凝胶。(二)铅膏制作过程如图2,具体为:1.将符合质量指标要求的50%铅粉加入到和膏机;2.加入辅料,和膏机干搅拌3~5min;3.加入剩余的50%铅粉,和膏机干搅拌3~5min;4.加入去离子水、贵金属纳米粒子和微凝胶纳米复合物(0.01%-0.05%铅粉质量),和膏机搅拌7~10min;5.打开和膏机冷却系统,将稀硫酸在15min~20min的时间内加入到和膏机内,和膏机搅拌18~25min;6.停机取少量铅膏测量视密度和稠度,如果视密度过高,则加适量的调节水重新开机搅拌5min左右的时间,再停机取样测量,符合要求后出膏。在上述铅膏制作过程中,正极铅膏添加入了0.01%-0.05%铅粉质量的金纳米粒子和微凝胶纳米复合物粉末,负极铅膏添加入了0.01%-0.05%铅粉质量的银纳米粒子和微凝胶纳米复合物粉末。(三)电池组装1.电池壳、盖采用外购,极板型号:ev5a;极板配比:4+5-;2.端子采用:t6;3.焊接工装:采用6-evf-45铸焊工装;4.隔板:agm隔板;5.包板要求:采用双包正板方式;6.槽盖密封、端子焊接、密封胶固化等过程执行现生产工艺。(四)电池充电工艺如下表1:表1电池充电工艺电池型号首次加酸g/cell二次补酸g/cell总酸量g/pcs6-evf-45600±1003600±60实施例二本实施例提供了一种新型铅酸蓄电池,铅酸蓄电池的正极铅膏添加了金纳米粒子和微凝胶纳米复合物,负极铅膏不添加任何贵金属纳米粒子和微凝胶纳米复合物,即负极为普通蓄电池铅膏。其他实施过程跟实施例1一样。实施例三本实施例提供了一种新型铅酸蓄电池,铅酸蓄电池的负极铅膏添加了银纳米粒子和微凝胶纳米复合物,正极铅膏不添加任何贵金属纳米粒子和微凝胶纳米复合物,即负极为普通蓄电池铅膏。其他实施过程跟实施例1一样。实施例四本实施例提供了一种新型铅酸蓄电池,铅酸蓄电池的正、负极铅膏均添加了金纳米粒子和微凝胶纳米复合物。其他实施过程跟实施例1一样。实施例五本实施例提供了一种新型铅酸蓄电池,铅酸蓄电池的正、负极铅膏均添加了银纳米粒子和微凝胶纳米复合物。其他实施过程跟实施例1一样。对上述实施例电池进行常规检测,从结果可以看出电池的各项指标均满足国标要求,有关数据见下表2:表2电池各项指标测量结果各实施例电池的内化成时间均由原来的94.5h缩短到只需68h,大大节约了化成时间,降低能源消耗,有关数据见下表3(普通电池为所有工艺参数与实施例的电池一致,但正负极铅膏均未添加贵金属纳米粒子和微凝胶纳米复合物的电池,下同):表3各实施例电池内化成时间各实施例电池放电循环中回充所需时间由原来的12h缩短到5h,回充时间节约了58.3%的时间,有关数据见表4。表4各实施例电池放电循环中回充时间普通电池实施例一实施例二实施例三实施例四实施例五12h5h5h5h5h5h各实施例电池高倍率放电结果显示,放电时间和放电电压均高于普通电池。具体数据见下表5:表5各实施例电池放电时间和放电电压各实施例蓄电池内阻均小于普通电池,具体数据见下表6:表6各实施例电池内阻普通电池实施例一实施例二实施例三实施例四实施例五约8.5mω约5.8mω约6.5mω约6.2mω约6.3mω约6mω从上述实施例及相关数据可看出,贵金属纳米粒子和微凝胶纳米复合物的存在,使得所述新型铅酸蓄电池的铅膏综合了贵金属纳米粒子所具有的独特的电学性能和良好的催化性能,并能有效的提高电池的性能,主要体现在可有效提高电流效率,大幅度缩短内化成时间和后期使用中的充电时间,提高充电效率。同时减小电池内阻,使电池的高率放电特性更好,输出功率更高。以上应用了具体个例对本发明进行阐述,只是用于帮助理解本发明,并不用以限制本发明。对于本发明所属
技术领域:
的技术人员,依据本发明的思想,还可以做出若干简单推演、变形或替换。当前第1页12