硅能蓄電池研發(fā)背景

100 多年來, 鉛酸蓄電池為人類生活提供了極大的便利, 它對(duì)人類的文明史的貢獻(xiàn)是不容低估的。汽車, 飛機(jī), 輪船等各種電動(dòng)車輛都在廣泛使用鉛酸蓄電池。同時(shí)各類通信, 公安, 銀行, 軍事領(lǐng)域, 礦山, 醫(yī)院等也都使用鉛酸蓄電池。但其制造和使用過程中所造成的環(huán)境污染給人類社會(huì)帶來了嚴(yán)重的危害, 電池污染已被環(huán)保專家列為世界三大公害之一。

為解決這個(gè)全球性的難題, 廣大科研人員作出了不懈的努力, 由馮月生先生發(fā)明的硅能蓄電池打破常規(guī)理念采用全新機(jī)理的復(fù)合硅鹽做電解質(zhì), 向環(huán)保綠色電池邁向一大步, 一場(chǎng)以硅能蓄電池替代鉛酸蓄電池的熱潮很快就會(huì)出現(xiàn)。

采用復(fù)合硅鹽做電解質(zhì)生產(chǎn)的硅鹽蓄電池簡(jiǎn)稱為硅能電池, 經(jīng)國家蓄電池質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心等機(jī)構(gòu)的檢測(cè)及不同行業(yè)的多家單位的使用, 該產(chǎn)品的獨(dú)特性能以及生產(chǎn)工藝所涉及的技術(shù)創(chuàng)新引起了人們的關(guān)注。產(chǎn)品鑒定時(shí), 鑒定委員會(huì)認(rèn)為: 該項(xiàng)目是我國擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高新技術(shù), 屬國內(nèi)、國際首創(chuàng)。

采用全新機(jī)理的復(fù)合硅鹽做電解質(zhì),克服了國內(nèi)外仍占統(tǒng)治地位的鉛酸蓄電池的主要缺點(diǎn), 其比能量特性、大電流放電特性、低溫特性、使用壽命、環(huán)保性能等均優(yōu)于國內(nèi)外普遍使用的各種鉛酸蓄電池, 綜合性價(jià)比也優(yōu)于國內(nèi)外同級(jí)產(chǎn)品,是傳統(tǒng)鉛酸電池的換代產(chǎn)品。

1、極板結(jié)構(gòu)及材料配比進(jìn)行了創(chuàng)新性改造;

2、脈沖式電池內(nèi)化成工藝;

3、使用一種稱之為"液態(tài)低鈉硅鹽化成液"的，全新概念電解質(zhì)，這種電解質(zhì)經(jīng)科學(xué)配備，且在1萬高斯的磁場(chǎng)中進(jìn)行磁化，將這種電解質(zhì)加入由生極板組裝的電池內(nèi)進(jìn)行電池化成，制造出硅能蓄電池。

電解質(zhì)采用復(fù)合膠體技術(shù), 用復(fù)合硅鹽替代已應(yīng)用了100多年的硫酸溶液。化成工藝是蓄電池制造的一個(gè)重要工序。硅能電池的極板化成采用獨(dú)有的電解液和創(chuàng)新工藝, 全過程不產(chǎn)生腐蝕性酸霧及有害氣體, 克服了鉛酸電池生產(chǎn)不可避免的酸污染, 化成過程不超過22 小時(shí), 實(shí)際用電量比傳統(tǒng)方法節(jié)省1/ 3以上。 根據(jù)復(fù)合硅鹽電解質(zhì)的特性對(duì)電池的板柵結(jié)構(gòu)極板添加物以及充電方法進(jìn)行了改良, 涉及了數(shù)項(xiàng)傳統(tǒng)定型工藝的技術(shù)改革。

a,耐溫性:

在 # 50 ? 時(shí)電解質(zhì)無改變, 在- 50 ? 放置24 小時(shí)后能正常使用, 外殼無變形。

b,容量:

電池以 100% 的額定電流充電, 以100%額定電流放電至電壓為 0, 60 次全充全放,電池容量約下降7%。額定容量均過到或超過國標(biāo)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

c,放電能力:

以額定容量 3~ 7 倍的電流放電不少于50 次 (每次放電時(shí)間2~ 3 s, 間歇1 s) , 電池?zé)o損傷。

d,充電接受能力:

以額定容量80%放電至電壓2 V, 以100%的額定電流充電 (浮流、浮壓) ,在2 小時(shí)內(nèi)能將電池充滿至額定容量的92%以上。

e,電解質(zhì)保持能力:

以額定電壓的15 倍, 以100%的額定電流充電, 或用總功率 80%放電, 電

d,電恢復(fù)能力:

在放電停止后, 5 s 內(nèi)可再次起動(dòng)。

e,耐傾斜性:

可任何角度放置, 無滲漏。

f,過充電耐久能力:

電池至少承受 40 次過充電。

g,免維護(hù)性:

密封型設(shè)計(jì), 無腐蝕、無酸氣、無污染、無需維護(hù), 存放一年內(nèi)無需充電仍可正常使用。

h,循環(huán)耐久能力:

動(dòng)力用產(chǎn)品大于 400 充放次, 高于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn); 通信用產(chǎn)品可用10 年以上。

i,安全指標(biāo):

搬運(yùn)及運(yùn)輸無火花靜電。

1 重量比能量:( C20) ( w h/ kg) 35 45~ 55

2 密封程度:全密封 ( 留減壓小孔) 完全密封

3 電解質(zhì):硫酸溶液 復(fù)合硅鹽

4 常規(guī)充電時(shí)間:( h) 4~ 8 1~ 2

5 快速充電時(shí)間:( h) 2~ 3 05~ 1

6 內(nèi)阻 毫歐量級(jí):微歐量級(jí)

7 大電流放電能力:( C) 3~ 7 15~ 30

8 放電限壓電位:( V) 84~ 105 0~ 6

9 充放電記憶:低壓區(qū)有記憶 完全無記憶

10 電恢復(fù)容量:較差 特強(qiáng)

11 波動(dòng)負(fù)載放電特性:與恒流放電基本同 比恒流放電大 20%~ 30%

12 免充電存放時(shí)間:3~ 6 個(gè)月 1~ 2 年

13 低溫特性:小于 0? 能力聚降 在- 50 ? 時(shí)可正常使用

14 維護(hù)環(huán)境:部分需調(diào)節(jié)室溫 室溫在- 50~ 70 ? 無需調(diào)節(jié)

15 酸霧狀況:允許有少量酸霧 完全無酸霧

16 壽命:一般 1~ 2 年 ( 動(dòng)力用標(biāo)準(zhǔn) 350 充放次) 2~ 5年 (動(dòng)力用> 400 充放次)

1、硅能蓄電池大電流放電能力極強(qiáng)，大電流放電能力反映出制造技術(shù)高低的重要指標(biāo)，也是對(duì)汽車電池最基本的品質(zhì)要求。

2、小規(guī)格的硅能蓄電池，其CCA值是其額定容量的10倍以上，中規(guī)格的是8-10倍;大規(guī)格的是6-8倍。而普通鉛酸蓄電池一般CCA值僅是其額定容量的4-6倍。

3、使用壽命長，保用壽命24個(gè)月。

4、硅能蓄電池可大電流快速充電，可用0.1~0.3C電流充電，充電時(shí)間可大大縮短。

5、充放電無記憶，硅能蓄電池?zé)o論是高壓區(qū)域或低壓區(qū)域可進(jìn)行充電，絕無記憶。(所謂記憶效應(yīng):意思是說電池好像記憶用戶日常的充放電幅度和模式，日久就很難改變這種模式，不能再做大幅度充放電)，鉛酸電池低壓區(qū)有記憶。

6、免充電存放時(shí)間長(自放電小)，硅能蓄電池帶液存放時(shí)間可達(dá)12個(gè)月以上，存放12個(gè)月以上尚可起動(dòng)。

7、硅能蓄電池內(nèi)阻低，僅為鉛酸蓄電池1/10左右，專家分析:硅能蓄電池為什么內(nèi)阻如此低呢?認(rèn)為是"硅合金鹽"電解質(zhì)所致。

8、硅能蓄電池電恢復(fù)能力極強(qiáng)。

9、電解質(zhì):硅能使用復(fù)合硅鹽電解質(zhì)，鉛酸以硫酸為電解質(zhì)，硅能為環(huán)保型。

硅能電池與鉛酸蓄電池相比, 具有環(huán)保方面的優(yōu)勢(shì), 具有優(yōu)異性能和成本方面的優(yōu)勢(shì), 對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技進(jìn)步將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。新華社、中新社等多家媒體譽(yù)稱為解決了世界性的難題。主要技術(shù)負(fù)責(zé)人被邀請(qǐng)為國家蓄電池標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)委員。經(jīng)過一兩年的宣傳, 人們逐步認(rèn)識(shí)硅能電池后, 會(huì)開成生產(chǎn)和使用硅能電池的熱潮,鉛酸蓄電池將會(huì)從各個(gè)領(lǐng)域全面退出歷史臺(tái)。