《高能量石墨烯复合改性铅基动力电池关键技术及产业化》

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一、主要技术内容:

1、开发了铅-石墨烯复合材料:材料结合了金属优异的导电性、导热性、延展性和石墨烯的高强度和低密度等性能,应用范围广泛。该技术为独有的专利技术,克服了密度差异过大(石墨烯1.0~1.5g/cm3,铅11.3g/cm3)、难以均匀混合的困难,制备了铅-石墨烯复合材料,该材料与铅密度差异较小,可均匀混合在铅粉中,也可通过独有技术加入板栅合金中。

2、研制了铅-石墨烯合金:独有专利技术将石墨烯与铅合金均匀混合,降低了合金中腐蚀钙的含量,提高了板栅的耐腐蚀性能,降低了合金的电化学阻抗,提高了电池高倍率充放。

3、实现生产过程中4BS晶种“变废为宝”:利用电池生产过程中的废料制备4BS,通过添加少量晶种,使正极活性物质形成高强度的4BS骨架,保障电池容量的同时,显著延缓正极活性物质软化,80%DOD循环寿命由常规电池的500次提升至800次以上。

4、负极铅炭电池技术:负极采用铅炭电池技术克服了电池功率性能中的“短板效应”,使电池的功率性能提升30%以上。正极活性物添加铅-石墨烯复合材料,有效降低了电池内阻;大大缩短了电池充电时间(7-8h缩短为3h),电能利用率由原来的80%左右提高到90%以上。

5、自主创新的天能电池连续化生产(连铸连轧连冲连涂)系统,结合国际先进的连铸连轧设备,有效提升了电池板栅、涂膏的一致性,实现了蓄电池极板的自动、连续、高效、清洁生产。

二、授权知识产权情况:授权发明专利7项,论文4篇,著作权1项。

三、技术指标(以3-EVF-220为例):

(1)额定电压:6V;

(2)额定容量(3hr):220Ah;

(3)电池尺寸:330mm×180mm×222mm;

(4)重量比能量:≥40.5Wh/kg;

(5)循环寿命(80%DoD):≥800次;

(6)-18℃低温容量:≥196.5Ah。

四、应用推广及取得的经济社会效益:产品适用于各类电动车辆,具有优良的充放电性能和容量恢复性能,适应多种环境使用,比能量高、使用寿命长。产品先后与时风、雅迪、爱玛、新日等知名电动车厂家合作,快速抢占了市场至高点。同时,利用在全国30000多个分销点,较好的占领了国内市场份额。近三年,累计销售超过9亿元,有效推动了中国电动车产业的发展,市场前景非常广阔。

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