本发明专利技术提供一种耐高温铅碳蓄电池负极材料及其制造工艺，其材料由第一组分和第二组分混合搅拌而成；第一组分由以下成份按照质量配比组成：铅粉28～36%；磷酸钠0.6～1.3%；石墨0.3～0.6%；硫酸亚锡0.2～0.4%；去离子水61.7～69.7%；第二组分由以下成份按照质量配比组成：PTFE 5～8%；羧甲基纤维素钠12～18%；磷酸6～10%；去离子水64～72%。本发明专利技术提供的耐高温铅碳蓄电池负极材料及其制造工艺，提高了负极材料的稳定性，具有良好的耐高温性能，在高温环境下的1C放电容量和放电循环寿命均得到提高，因此更能够适应恶劣环境，尤其是高温环境，十分适合作为太阳能蓄电池使用。
【技术实现步骤摘要】
耐高温铅碳蓄电池负极材料及其制造方法
本专利技术属于蓄电池领域，涉及一种耐高温铅碳蓄电池负极材料及其制造方法。
技术介绍
铅酸蓄电池，指电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。铅酸蓄电池凭借其电压稳定、价格便宜等优点，得到了较为广泛的应用。但铅酸蓄电池也的缺点也较为明显，例如：比能量偏低、循环寿命不长、容易热失控、电池笨重、高倍率放电效率低、低温对电池性能影响大(零下30度低温失去充电和放电能力)、高温容易失效等。尤其严重的是，铅酸蓄电池的性能受温度严重密，这严重制约了铅酸蓄电池的性能提升及应用范围。因为过高的温度会导致浮充电流的增加，从而造成过充电流的累计，使铅酸蓄电池循环寿命的缩短。据实验证明，当环境温度在25℃时，温度每升高6～10℃，铅酸蓄电池寿命缩短一半。而且，当铅酸蓄电池使用温度过高时，铅酸蓄电池在充放电过程中产生的热量难以散发出去，就导致铅酸蓄电池产生过热、水损失加剧、内阻增大，更加发热，产生恶性循环，逐步发展为热失控，导致铅酸蓄电池失效。因此，在具体应用时，普通铅酸蓄电池不适于在35℃以上的环境工作。在一些应用领域，上述缺点会严重制约着铅酸蓄电池的应用，例如，太阳能蓄电池领域。太阳能蓄电池是‘蓄电池’在太阳能光伏发电中的应用，国内目前被广泛使用的太阳能蓄电池主要是铅酸蓄电池。但是，太阳能蓄电池必须要能够适应更重恶劣环境，尤其是高温环境，而高温环境极容易造成铅酸蓄电池的损伤或失效。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够在高温环境下工作、使用寿命长，容量高的耐高温铅碳蓄电池负极材料及其制造方法。为实现上述目的，本专利技术提供一种耐高温铅碳蓄电池负极材料，该材料由第一组分和第二组分混合搅拌而成；所述第一组分由以下成份按照质量配比组成：所述第二组分由以下成份按照质量配比组成：进一步来说，所述第一组分由以下成份按照质量配比组成：所述第二组分由以下成份按照质量配比组成：其中，所述第一组分和第二组分混合比例关系为：(7～8)：(1～1.2)。其中，所述材料由3050g的第一组分和1400g的第二组分混合搅拌而成；所述第一组分由以下成份组成：铅粉1000g、磷酸钠25g、石墨15g、硫酸亚锡10g、去离子水2000g；所述第二组分由以下成份组成：PTFE100g、羧甲基纤维素钠200g、磷酸100g、去离子水1000g。其中，所述第一组分的铅粉中，含有PbO30～40％和PbO260～70％。此外，本专利技术还提供一种耐高温铅碳蓄电池负极材料的制造方法，包括以下步骤：步骤一，制备第一组分，将铅粉、磷酸钠、石墨和硫酸亚锡混合，再加入去离子水制成溶液，并加热一段时间以确保分散均匀，制成第一组分；其中，所述第一组分中各成份的质量配比为：步骤二，制备第二组分，将PTFE、羧甲基纤维素钠和磷酸混合，并加入去离子水制成粘稠状液体，并加热互溶，制成第二组分；所述第二组分中各成份的质量配比为：步骤三，将第一组分和第二组分按(7～8)：(1～1.2)比例混合得到粘稠液体，并搅拌以确保材料之间结合均匀；步骤四，将步骤三中的溶液经加热干燥，并研磨成粉末；步骤五，将粉末继续加热并搅拌，即可得到高性能的负极铅碳电极材料。其中，在步骤一中，加热溶液时，加热温度为60～65℃，加热互溶时间为3～4小时；在步骤二中，加热溶液时，加热温度为50～70℃，加热互溶时间为1小时。其中，在步骤三中，搅拌方式为超声波搅拌，搅拌时间为2小时。其中，在步骤四中，溶液的干燥温度为140～160℃。其中，在步骤五中，对粉末的加热温度为350～400℃，热处理时间为4～6小时。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的耐高温铅碳蓄电池负极材料及其制造方法，提高了负极材料的稳定性，经50℃高温1C放电循环检测40次循环充放电后从极板上无软化现象；电池的1C放电容量提高了15％～30％；电池的高温50℃1C放电循环寿命提高了100-120％。因此，本专利技术提供的耐高温铅碳蓄电池负极材料制造的铅碳蓄电池，具有良好的耐高温性能，相比于传统的铅碳蓄电池，其在高温环境下的1C放电容量和放电循环寿命均得到提高，因此更能够适应恶劣环境，尤其是高温环境，十分适合作为太阳能蓄电池使用。附图说明图1为本专利技术的种耐高温铅碳蓄电池负极材料的制造方法的流程图。具体实施方式本专利技术提供的耐高温铅碳蓄电池负极材料，该材料由第一组分和第二组分混合搅拌而成；第一组分由以下成份按照质量配比组成：第二组分由以下成份按照质量配比组成：其中，第一组分和第二组分混合比例关系为：(7～8)：(1～1.2)。为了研究其性能，按以下具体质量配比，制备了四份相同的铅碳蓄电池负极材料，每份负极材料的组成如下：包括3050g的第一组分和1400g的第二组分；其中第一组分由以下成份组成：铅粉1000g、磷酸钠25g、石墨15g、硫酸亚锡10g、去离子水2000g；第二组分由以下成份组成：PTFE100g、羧甲基纤维素钠200g、磷酸100g、去离子水1000g。利用上述负极材料制备了铅碳蓄电池，分别为1#电池、2#电池、3#电池和4#电池。上述四组电池以及传统铅酸蓄电池一同在50℃高温下，做高温1C放电实验，其实验数据分别如表一至四所示。1#电池，高温1C放电对比数据，如表一所示。高温铅酸蓄电池传统铅酸蓄电池1C放电时间(min)4742放电电流(A)100100终止电压(V)9.609.60循环寿命(次)8036表一2#电池，高温1C放电对比数据，如表二所示。高温铅酸蓄电池传统铅酸蓄电池1C放电时间(min)4942放电电流(A)100100终止电压(V)9.609.60循环寿命(次)8241表二3#电池，高温1C放电对比数据，如表三所示。高温铅酸蓄电池传统铅酸蓄电池1C放电时间(min)5143放电电流(A)100100终止电压(V)9.609.60循环寿命(次)7936表三4#电池，高温1C放电对比数据，如表四所示。高温铅酸蓄电池传统铅酸蓄电池1C放电时间(min)5243放电电流(A)100100终止电压(V)9.609.60循环寿命(次)8435表四由表一至四的数据可以看出，本专利技术提供的耐高温铅碳蓄电池负极材料，提高了负极材料的稳定性，经50℃高温1C放电循环检测40次循环充放电后从极板上无软化现象；电池的1C放电容量提高了15％～30％；电池的高温50℃1C放电循环寿命提高了100-120％。因此，本专利技术提供的耐高温铅碳蓄电池负极材料制造的铅碳蓄电池，具有良好的耐高温性能，相比于传统的铅碳蓄电池，其在高温环境下的1C放电容量和放电循环寿命均得到提高，因此更能够适应恶劣环境，尤其是高温环境，十分适合作为太阳能蓄电池使用。高温性能好，无空调设施场合也能保证正常使用寿命，尤其适合作为高温环境下使用的通信备用电源；蓄电池容量得到提高，增加了活性物质的利用率，降低了电池在高温环境下失水，减少了电池热失控现象。在本实施例中，第一组分的铅粉中，含有PbO30～40％和PbO260～70％。实验数据证明，满足上述条件的铅粉，最适合本专利技术的铅碳蓄电池负极材料，生产的铅碳蓄电池其性能最佳。当然，这仅是本专利技术的一个具体实施例，本专利技术的铅粉的具体成分并不仅限于此。本专利技术还提供一种耐高温铅碳蓄电池负极材料的制造方法，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种耐高温铅碳蓄电池负极材料，其特征在于，该材料由第一组分和第二组分混合搅拌而成；所述第一组分由以下成份按照质量配比组成：铅粉 28～36%；磷酸钠 0.6～1.3%；石墨 0.3～0.6%；硫酸亚锡 0.2～0.4%；去离子水 61.7～69.7%；所述第二组分由以下成份按照质量配比组成：PTFE 5～8%；羧甲基纤维素钠 12～18%；磷酸 6～10%；去离子水 64～72%。
【技术特征摘要】
1.一种耐高温铅碳蓄电池负极材料，其特征在于，该材料由第一组分和第二组分混合搅拌而成；所述第一组分由以下成份按照质量配比组成：所述第二组分由以下成份按照质量配比组成：所述耐高温铅碳蓄电池负极材料的制造方法，包括以下步骤：步骤一，制备第一组分，将铅粉、磷酸钠、石墨和硫酸亚锡混合，再加入去离子水制成溶液，并加热一段时间以确保分散均匀，制成第一组分；步骤二，制备第二组分，将PTFE、羧甲基纤维素钠和磷酸混合，并加入去离子水制成粘稠状液体，并加热互溶，制成第二组分；步骤三，将第一组分和第二组分按(7～8)：(1～1.2)比例混合得到粘稠液体，并搅拌以确保材料之间结合均匀；步骤四，将步骤三中的溶液经加热干燥，并研磨成粉末；步骤五，将粉末继续加热并搅拌，即可得到高性能的负极铅碳电极材料。2.根据权利要求1所述的耐高温铅碳蓄电池负极材料，其特征在于，所述第一组分由以下成份按照质量配比组成：所述第二组分由以下成份按照质量配比组成：3.根据权利要求1或2所述的耐高温铅碳蓄电池负极材料，其特征在于，所述材料由3050g的第一组分和1400g的第二组分混合搅拌...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘兆勇，夏朝阳，
申请(专利权)人：深圳市瑞达电源有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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