一种长寿命铅酸蓄电池极板及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种长寿命铅酸蓄电池极板及其制造方法，属于蓄电池技术领域。其正极板由如下重量份数的原料组成：铅粉100份、石墨0.25～0.4份、铅酸钡0.4～0.8份、硫酸亚锡0.06～0.1份、三氧化二锑0.08～0.15份、稀硫酸8～10份、纤维0.08～0.12份和纯水9～11份；负极板由如下重量份数的原料组成：铅粉100份、硫酸钡0.6～0.9份、石墨0.2～0.5份、乙炔黑0.2～0.4份、腐殖酸0.2～0.4份、氧化铋0.03～0.06份、纤维0.08～0.12份、木素磺酸钠磺酸钠0.18～0.2份、稀硫酸7～9份和纯水9～11份。本发明专利技术具有低温容量好、大电流放电能力强等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种长寿命铅酸蓄电池极板及其制造方法，属于蓄电池

技术介绍
铅酸蓄电池极板制造工艺如图1所示，其主要工序为：磨粉、铸板、和膏、涂板、固化干燥、化成、清洗、干燥、分片。其中铸板工序多年来一直使用的铅锑镉合金中含有1.7％～1.8％对人体有害的剧毒元素镉，按照国家环保部的要求，2013年12月31日以后含镉元素0.002％(质量百分比)以上的铅酸蓄电池不符合国家环保要求，禁止生产，因此2013年12月以后各电动助力车用铅酸蓄电池生产厂家基本都改用不含镉的铅钙锡铝合金。铅钙锡铝合生产过程容易操作，对人体伤害小，所生产的蓄电池失水率小，适合阀控式铅酸蓄电池生产使用，但和铅锑镉合金相比，电池循环寿命明显下降，充电接受能力和低温放电能力也不及原来使用的铅锑镉合电池，这些缺点的出现使电动助力车用蓄电池退货量显著增加，用户满意度明显降低，面对这种局面，研发一种适合于铅钙锡铝合金的活物质配方势在必行。
技术实现思路
本专利技术的目的之一，是提供一种长寿命铅酸蓄电池极板。本专利技术的铅酸蓄电池极板，与现有技术相比，具有低温容量好、大电流放电能力强、充电接受能力好、活物质利用率高、循环寿命长的优点。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种长寿命铅酸蓄电池极板，包括正极板和负极板，正极板由如下重量份数的原料组成：铅粉100份、石墨0.25～0.4份、铅酸钡0.4～0.8份、硫酸亚锡0.06～0.1份、三氧化二锑0.08～0.15份、稀硫酸8～10份、纤维0.08～0.12份和纯水9～11份；负极板由如下重量份数的原料组成：铅粉100份、硫酸钡0.6～0.9份、石墨0.2～0.5份、乙炔黑0.2～0.4份、腐殖酸0.2～0.4份、氧化铋0.03～0.06份、纤维0.08～0.12份、木素磺酸钠磺酸钠0.18～0.2份、稀硫酸7～9份和纯水9～11份。本专利技术的铅酸蓄电池极板，正极板中增加了铅酸钡、三氧化二锑和硫酸亚锡，此三种原料的加入有效降改善了极板的导电性能，消除了极板的无锑效应，不但大大提高了极板的化成效率还解决了铅钙锡极板早期容量损失(PCL)现象，使极板化成用电降低了9～11％，电池循环寿命由300次左右提高到450～500次。负极板中加入了石墨和氧化铋，此两种原料的加入有效提高了负极板充电接受能力、大电流放电能力和低温放电能力，提高了负极板活物质利用率，对改善电池循环寿命也起到了一定的作用。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步所述正极板由如下重量份数的原料组成：铅粉100份、石墨0.3份、铅酸钡0.6份、硫酸亚锡0.08份、三氧化二锑0.12份、稀硫酸9份、纤维0.10份和纯水10份；所述负极板由如下重量份数的原料组成：铅粉100份、硫酸钡0.8份、石墨0.3份、乙炔黑0.3份、腐殖酸0.3份、氧化铋0.04份、纤维0.10份、木素磺酸钠磺酸钠0.19份、稀硫酸8份和纯水10份。采用上述进一步的有益效果是：蓄电池循环寿命可达到450次以上，充电接受能力及大电流放电性能达到最优状况，各性能指标均符合GB/T22199-2008标准要求。进一步，所述正极板铅粉的氧化度为73～78％，所述负极板铅粉的氧化度为70～75％。采用上述进一步的有益效果是：极板生产过程易于操作，过程质量易于控制，极板性能达到最佳状态。进一步，所述稀硫酸的密度为1.4g/cm3。采用上述进一步的有益效果是：铅膏可涂性好，和膏温度易于控制。进一步，所述纤维为长度3～4mm的耐酸涤纶。采用上述进一步的有益效果是：既能满足极板的强度要求也不影响铅膏的可涂性能。本专利技术中，活物质配方是电池性能的关键元素，其重量必须严格控制，铅粉重量误差需控制在0.5％以下，各添加剂重量误差需控制在0.3％以下；稀硫酸密度为25℃时的密度，其密度的高低直接影响到铅膏含酸量，与电池性能关系很大，误差必须严格控制，其密度误差需控制在±0.01g/cm3范围内。本专利技术木素磺酸钠磺酸钠采用挪威产HT-Ⅰ，其为铅酸蓄电池行业普遍认同的高性能阴极膨胀剂。本专利技术的目的之二，是提供上述长寿命铅酸蓄电池极板的制造方法。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种长寿命铅酸蓄电池极板的制造方法，包括如下步骤：电解铅冷切、磨粉、合金铅铸板、和膏、涂板、固化干燥、化成、冲洗、干燥、分刷片、包装，所述和膏的正极板由如下重量份数的原料组成：铅粉100份、石墨0.25～0.4份、铅酸钡0.4～0.8份、硫酸亚锡0.06～0.1份、三氧化二锑0.08～0.15份、稀硫酸8～10份、纤维0.08～0.12份和纯水9～11份，将铅粉、石墨、铅酸钡、硫酸亚锡、三氧化二锑、纤维加入和膏机，干混5分钟，加入纯水，湿混3分钟，缓缓加入稀硫酸，搅拌15分钟至视密度4.35～4.40g/cm3，和膏过程控制温度达到60℃～65℃，当铅膏温度降至45℃以下，出膏涂板，得到正极板；负极板由如下重量份数的原料组成：铅粉100份、硫酸钡0.6～0.9份、石墨0.2～0.5份、乙炔黑0.2～0.4份、腐殖酸0.2～0.4份、氧化铋0.03～0.06份、纤维0.08～0.12份、木素磺酸钠磺酸钠0.18～0.2份、稀硫酸7～9份和纯水9～11份，将铅粉、硫酸钡、石墨、腐殖酸、氧化铋、纤维、木素磺酸钠磺酸钠、加入和膏机，干混5分钟，加入纯水，湿混3分钟，缓缓加入稀硫酸，搅拌15分钟至视密度4.40～4.45g/cm3，和膏过程控制和膏温度不高于60℃，当铅膏温度降至45℃以下，出膏涂板，得到负极板。本专利技术的铅酸蓄电池极板的制造方法，正极板中增加了铅酸钡、三氧化二锑和硫酸亚锡，此三种原料的加入有效降改善了极板的导电性能，消除了极板的无锑效应，不但大大提高了极板的化成效率还解决了铅钙锡极板早期容量损失(PCL)现象，使极板化成用电降低了9～11％，电池循环寿命由300次左右提高到450～500次。负极板中加入了石墨和氧化铋，此两种原料的加入有效提高了负极板充电接受能力、大电流放电能力和低温放电能力，提高了负极板活物质利用率，对改善电池循环寿命也起到了一定的作用。而且，本专利技术不改变原有生产工艺，操作简单，易于批量生产，提高电池性能效果明显。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述和膏的正极板由如下重量份数的原料组成：铅粉100份、石墨0.3份、铅酸钡0.6份、硫酸亚锡0.08份、三氧化二锑0.12份、稀硫酸9份、纤维0.10份和纯水10份；所述和膏的负极板由如下重量份数的原料组成：铅粉100份、硫酸钡0.7份、石墨0.3份、乙炔黑0.3份、腐殖酸0.3份、氧化铋0.04份、纤维0.10份、木素磺酸钠磺酸钠0.19份、稀硫酸8份和纯水10份。采用上述进一步的有益效果是：以上为最佳参数，采用此参数制得的铅酸蓄电池极板的效果最好。进一步，所述正极板铅粉的氧化度为73～78％，所述负极板铅粉的氧化度为70～75％。采用上述进一步的有益效果是：极板生产过程易于操作，极板外观无异常，过程质量易于控制，极板性能达到最佳状态。进一步，所述稀硫酸的密度为1.4g/cm3。采用上述进一步的有益效果是：铅膏可涂性好，和膏温度易于控制。进一步，所述纤维为长度3～4mm的耐酸涤纶。采用上述进一步的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种长寿命铅酸蓄电池极板，包括正极板和负极板，其特征在于，正极板由如下重量份数的原料组成：铅粉100份、石墨0.25～0.4份、铅酸钡0.4～0.8份、硫酸亚锡0.06～0.1份、三氧化二锑0.08～0.15份、稀硫酸8～10份、纤维0.08～0.12份和纯水9～11份；负极板由如下重量份数的原料组成：铅粉100份、硫酸钡0.6～0.9份、石墨0.2～0.5份、乙炔黑0.2～0.4份、腐殖酸0.2～0.4份、氧化铋0.03～0.06份、纤维0.08～0.12份、木素磺酸钠磺酸钠0.18～0.2份、稀硫酸7～9份和纯水9～11份。

【技术特征摘要】
1.一种长寿命铅酸蓄电池极板，包括正极板和负极板，其特征在于，正极板由如下重量份数的原料组成：铅粉100份、石墨0.25～0.4份、铅酸钡0.4～0.8份、硫酸亚锡0.06～0.1份、三氧化二锑0.08～0.15份、稀硫酸8～10份、纤维0.08～0.12份和纯水9～11份；负极板由如下重量份数的原料组成：铅粉100份、硫酸钡0.6～0.9份、石墨0.2～0.5份、乙炔黑0.2～0.4份、腐殖酸0.2～0.4份、氧化铋0.03～0.06份、纤维0.08～0.12份、木素磺酸钠磺酸钠0.18～0.2份、稀硫酸7～9份和纯水9～11份。2.根据权利要求1所述的一种长寿命铅酸蓄电池极板，其特征在于，所述正极板由如下重量份数的原料组成：铅粉100份、石墨0.3份、铅酸钡0.6份、硫酸亚锡0.08份、三氧化二锑0.12份、稀硫酸9份、纤维0.10份和纯水10份；所述负极板由如下重量份数的原料组成：铅粉100份、硫酸钡0.8份、石墨0.3份、乙炔黑0.3份、腐殖酸0.3份、氧化铋0.04份、纤维0.10份、木素磺酸钠磺酸钠0.19份、稀硫酸8份和纯水10份。3.根据权利要求1或2所述的一种长寿命铅酸蓄电池极板，其特征在于，所述正极板铅粉的氧化度为73～78％，所述负极板铅粉的氧化度为70～75％。4.根据权利要求1或2所述的一种长寿命铅酸蓄电池极板，其特征在于，所述稀硫酸的密度为1.4g/cm3。5.根据权利要求1或2所述的一种长寿命铅酸蓄电池极板，其特征在于，所述纤维为长度3～4mm的耐酸涤纶。6.一种长寿命铅酸蓄电池极板的制造方法，包括如下步骤：电解铅冷切、磨粉、合金铅铸板、和膏、涂板、固化干燥、化成、冲洗、干燥、分刷片、包装，其特征在于，所述和膏的正极板由如下重量份数的原料组成：铅粉100份、石墨0.25～0.4份、铅酸钡0.4～0.8份、硫酸亚锡0.06～0.1份、三氧化二锑0.08～0.15份、稀硫酸8～10...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵仁元，王友林，高龙，
申请(专利权)人：河北金星电源有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13