專利名稱：一種電動自行車膠體電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電動自行車膠體電池。 背景^支術(shù)
100%放電的循環(huán)次數(shù)決定著電動自行車膠體電池發(fā)展的關(guān)鍵問題。目前
次左右，用戶使用時間才三個月左右時間，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足客戶一年以上使用要
求。分析原因是該電池的外形尺寸長x寬x高181 x77x 171毫米，是在12Ah 電動自行車電池的基礎(chǔ)上研制而成的，電池的容量比較緊張。為了提高電池的 壽命，用提高電池的初期容量的方法來提高，把電池的重量提高，結(jié)果電池的 容量提高了，但電池的壽命更短了。
目前20Ah電池壽命短是廠家存在的共性問題，影響電池壽命的原因是 隔板的壓縮率不均勻，電阻大，浸酸高度低,電解液分層嚴(yán)重，極板板的高與 正負(fù)極板的間距比值大，膠體不穩(wěn)定性，二氧化硅用量不合理，這種條件下生 產(chǎn)20Ah電池循環(huán)壽命及短，不但嚴(yán)重的浪費了能源，而且也阻礙電動自行車 電池的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種電動自行車膠體電池。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
一種電動自行車膠體電池，包括正負(fù)板柵合金、極群；其殼體結(jié)構(gòu)方式 1x6,脫模斜度< 0.5:100 ; AGM隔板纖維45%0.6微米和55%4微米、壓縮 率30% ;膠體液比重1.275;膠體電池的灌注的真空度0.08-0.09Mpa;電池化 成工藝控制。
其中，所述正負(fù)板沖冊合金生極板高135.4亳米、寬66毫米、正負(fù)板斥冊的厚度分別為2.5毫米和1.6毫米，板柵的重量為正板柵為125克/大片，負(fù)板 柵為85克/大片。
其中，所iii及群正4片、負(fù)5片。
其中，電池化成4充3》文的方式。
以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果
本發(fā)明通過對20Ah電池結(jié)構(gòu)及其參數(shù)的改進，選用合適AGM的隔板， 采用膠體電解液和合理的電池化成的工藝；使得隔板的壓縮率大且均勻，電阻 小，浸酸高度高，電解液分層明顯得到了抑制，極板板的高與正負(fù)極板的間距 比值小，膠體穩(wěn)定性好，二氧化硅用量合理。因此深循環(huán)放電時后充電恢復(fù)能 力有了質(zhì)的飛躍，使20Ah電池100%深循環(huán)壽命達(dá)到了 410次以上，滿足了 用戶一年以上的使用要求。


圖1為本發(fā)明中電池循環(huán)次數(shù)與放電時間關(guān)系圖。
具體實施例方式
為便于對本發(fā)明進一步理解，現(xiàn)結(jié)合附圖及具體實施例對本發(fā)明進行詳細(xì) 描述。
本發(fā)明電池結(jié)構(gòu)是在12Ah電池結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上結(jié)合20Ah電池殼體尺寸確 定的了極群正4片\負(fù)5片，板柵外形尺寸高x寬x厚135.5 x 66 x (正)2.5(負(fù))1.6mm。脫模斜度為< 0.5:100, 1x6殼體結(jié)構(gòu)。
對于AGM隔板選擇
纖維隔板的壓縮在電池的性能上起著舉足輕重的作用。隔板在單格中所 承受的力的大小是提高電池壽命的致命因素，壓緊的重要性在閥控電池深循環(huán) 時表現(xiàn)出來。首先電池殼必須有足夠的強度以支持并保持對組裝極群的壓緊 力。不論是開始還是在整個的使用期間電池的殼體不應(yīng)變形。隔板設(shè)有黏合劑， 設(shè)計的壓力取決于隔板的標(biāo)準(zhǔn)厚度和在極群組中的壓縮后的比率。在干燥狀態(tài) 下，這些隔板顯示滯后效應(yīng)，壓縮后只要隔板沒有被過度的壓縮，則可恢復(fù)到原始的厚度。這個壓縮的4及限值因纖維的種類和加工的最后的加工的工序而不
同。 一般在45%上下，超出此范圍會使纖維斷開并失去彈性。隔板逐漸變軟和 殼體逐漸變形使活性物質(zhì)的壓力減小，從而可能降低循環(huán)壽命。
隔板的電阻對于任何的隔板，電阻是一個重要的特性，特別是在高倍率 放電的情況下，理論上講，AGM隔板的電阻是低的，因為它90%以上是孔隙， 甚至當(dāng)隔板在極群組中被壓縮時也是如此，隔板的結(jié)構(gòu)也有一定的彎曲。隔板 的電阻與隔板的浸透的程度有關(guān)。曲線的平坦部分，從浸潤80-100%完全有重 現(xiàn)性，在60-80°/0之間電阻變得^艮高。
酸浸透度是隨極板的高度而改變的，通常釆用毛細(xì)吸附實驗來測定隔板 的吸附量，這個實驗持續(xù)24小時或更少的時間，浸酸量低于80%的隔板的任 何部位都是高電阻區(qū)域。
電解液分層電解液分層是導(dǎo)致20Ah電池壽命短的主要原因之一，它包 括上下比重的分層和上下隔板飽和度的差異?？闺娊庖悍謱幽芰赏ㄟ^隔板酸 液的滴下速度來衡量。當(dāng)隔板纖維的直徑在0.8微米時抗電解液分層的能力最 強。在直徑大于0.8微米的部分，由于溶液流動速度較快，可能產(chǎn)生湍流。在 小于0.8微米的部分， 一種強大的作用力可能存在與纖維和溶液之間，因為纖 維之間的距離非常小。然而，使用0.5和0.6微米制成的玻璃纖維在降低酸液 滴下速度方面更有效，因此更能有效的抑制隔板上電解液的分層
綜上分析隔板的性能，本發(fā)明使用45%0.6微米和55%4微米的纖維混合， 30%隔板壓縮率制取的隔板可提高隔板的抗電解液分層能力和隔板的濕彈性。
對于膠體電解液為了提高電池的性能，通常使用膠體電解液，但由于使 用不當(dāng)，造成了電池的壽命縮短。主要表現(xiàn)在選擇了不穩(wěn)定膠體電解液；另一 個表現(xiàn)是二氧化硅量的選擇不合理。灌注膠液的比重取決于電池的用途、所需 要的最終電解液濃度和合膏過程加酸的量。本發(fā)明采用敞口式化成的可以檢查 酸液的比重，必要時進行調(diào)整。對于膠體電池的化成，確定20Ah的電池化成 的膠液的比重為1.275 (已加入規(guī)定量的硅溶膠和無 K硫酸鈉)，最終的膠液的 比重相當(dāng)于1.35左右，/人而確定月交體電解的比重1.275g/com3。膠體電解液真空灌注參數(shù)的選擇采用AGM隔板電池，但當(dāng)極板的高度 與正負(fù)極板之間的間距比值100-200之間時，灌酸困難；由于膠體電解液易凝 膠它的教度遠(yuǎn)大于疏酸電解液，而硫酸電解液真空灌酸的真空度一般在 0.06Mpa左右，因此只有適宜的真空度才能保證灌膠均勻到達(dá)電池的底部，使 電池內(nèi)各部位的膠量的一致，改善活化過程的一致性，從根本上消除以前膠體 電池化成電池壽命短的狀況。本發(fā)明膠體電池的灌注的真空度定在 0.08-0.09Mpa。
月交體電池的化成與配組
電池化成采用4充3》文的方式，將18只電池用IOA;J丈電到198伏時測量 各個電池的電壓，將放電電壓差小于O.IV和開路電壓小于0.02V的電池配組， 電池化成后電池的重量在7.10Kg左右。
1 )膠體電池初期性能測試按JB/T10260-2001標(biāo)準(zhǔn)進4亍的膠體電池的初 期性能的檢測，結(jié)果見表l:
表1
序 號檢測項目標(biāo)準(zhǔn)要求檢測結(jié)身艮 3#結(jié)論
1#12hr容量三次容量達(dá)到100%106102105合格
2低溫(-10'C)蓄電池以10A至9.6V實際容量不低于 0.70C2858887合格
3荷電保持容量保存率》85%95合格
4大電流放電 特性30.0A放電，終止8.40V，放電時間》5min30合格
過放電特性實際容量不低于75%105合格
6過充電特性實際容量不低于95。/。 外觀無異?，F(xiàn)象116合格
從測試的結(jié)果可以看出，電池的初期容量和電池的低溫容量、荷電保持、
大電流放電特性、過放電特性、過充電特性都能很好的滿足JB/T10260-2001
標(biāo)準(zhǔn)的要求。
62)電池的循環(huán)壽命測試(按用戶實際使用狀態(tài))
用4只電池串聯(lián)，單只電池的最高充電電壓為14.7-14.9V之間，最大電流 為4A，充電時間為8小時，然后用IOA放電至電池的電壓為42伏，在循環(huán) 實驗機上進行，實驗機與計算機連接，計算機記錄不同時刻4只電池各自的充 電電壓、；改電電壓和電流的數(shù)據(jù)如圖l所示。
圖1是不同的20Ah電池組放電次數(shù)與放電時間的關(guān)系。系列1為硫酸電 解液電池，系列2外廠家膠體電池，系列3實驗室制作的膠體電池,系列4研制 的膠體電池.它實際循環(huán)次數(shù)達(dá)到了 412次以上滿足了用戶使用一年以上的要求。
綜上所述，本發(fā)明提出的膠體20Ah電池通過電池初期性能測試符合 JB/T10260-2001標(biāo)準(zhǔn)要求，且膠體電池配組循環(huán)次數(shù)達(dá)到了 412次，滿足了客 戶一年以上的要求.該電池性能良好，現(xiàn)有的生產(chǎn)條件也能滿足膠體電池的批 量生產(chǎn)的要求。
以上對本發(fā)明所提供的一種電動自行車膠體電池進行了詳細(xì)介紹，本文中 應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只
是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人 員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上 所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1、一種電動自行車膠體電池，包括正負(fù)板柵合金、極群；其特征在于，其殼體結(jié)構(gòu)方式1×6，脫模斜度＜0.5∶100；AGM隔板纖維45％0.6微米和55％4微米、壓縮率30％；膠體液比重1.275；膠體電池的灌注的真空度0.08-0.09Mpa；電池化成工藝控制。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動自行車膠體電池，其特征在于，所述正負(fù) 板柵合金生極板高135.4毫米、寬66毫米、正負(fù)扭j冊的厚度分別為2.5毫 米和1.6毫米，板柵的重量為正板柵為125克/大片，負(fù)板柵為85克/大片。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動自行車膠體電池，其特征在于，所述極群 正4片、負(fù)5片。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動自行車膠體電池，其特征在于，電池化成 4充3放的方式。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電動自行車膠體電池，包括正負(fù)板柵合金、極群；其殼體結(jié)構(gòu)方式1×6，脫模斜度＜0.5∶100；AGM隔板纖維45％0.6微米和55％4微米、壓縮率30％；膠體液比重1.275；膠體電池的灌注的真空度0.08-0.09MPa；電池化成工藝控制。本發(fā)明通過對20Ah電池結(jié)構(gòu)及其參數(shù)的改進，選用合適AGM的隔板，采用膠體電解液和合理的電池化成的工藝；使得隔板的壓縮率大且均勻，電阻小，浸酸高度高，電解液分層明顯得到了抑制，極板板的高與正負(fù)極板的間距比值小，膠體穩(wěn)定性好，二氧化硅用量合理。因此深循環(huán)放電時后充電恢復(fù)能力有了質(zhì)的飛躍，使20Ah電池100％深循環(huán)壽命達(dá)到了410次以上，滿足了用戶一年以上的使用要求。
文檔編號H01M10/06GK101527368SQ20091010681
公開日2009年9月9日 申請日期2009年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月17日
發(fā)明者何德斌 申請人:何德斌