一种铅蓄电池正极板铅膏配方组成比例

本发明专利技术公开了一种铅蓄电池正极板铅膏配方，包括铅粉和添加剂，所述添加剂包括硅溶胶和碳纤维，所述硅溶胶的添加量为铅粉重量的1.0％～5.0％，所述碳纤维的添加量为铅粉重量的0.05％～0.25％。本发明专利技术铅蓄电池正极板铅膏配方通过在正极铅膏中添加硅溶胶和碳纤维作为添加剂，硅溶胶的添加量为铅粉重量的1.0％～5.0％，所述碳纤维的添加量为铅粉重量的0.05％～0.25％，能大幅提高正极铅膏的机械强度和充电接收能力、最大限度地保护正极铅膏晶体在循环过程中不软化，显著改善提高铅酸蓄电池的循环性能。

A Formula of Lead Paste for Positive Plate of Lead Accumulator

【技术实现步骤摘要】
一种铅蓄电池正极板铅膏配方
本专利技术涉及铅蓄电池生产
，特别是涉及一种铅蓄电池正极板铅膏配方。
技术介绍
铅酸蓄电池在循环使用时，主要的失效模式之一是正极铅膏的软化脱落，其实质是铅膏晶体的劣化，导致铅膏软化脱落、电池容量下降失效。因此，如何提高正极铅膏的机械强度、延缓正极铅膏晶体在循环使用过程中的劣化速率，是提高铅酸蓄电池循环寿命的关键。铅膏的合制是铅蓄电池生产制造过程中一个十分关键的工艺过程，它是由铅粉、纯水、稀硫酸溶液、各种添加剂混合(搅拌)制取的膏状物。和膏工艺过程的重要目的是使各种物料混合均匀，有合适的物相组成，以确保电池具有高容量和长寿命。为改善和提高蓄电池各项性能，铅膏配方中往往要加入添加剂。添加剂一般分为导电类添加剂、非导电类添加剂、化学活性类添加剂等。硅溶胶的主要成分是SiO2，其原生粒子的结构形式为Si-O-Si，呈球形，在表面羟基[-OH]相互作用下形成链状的次生粒子，在与铅膏混合搅拌时，次生粒子在硫酸的作用下相互粘附，在铅膏晶体表面聚结成特殊的三维网状结构，充分保护铅膏结晶体。但由于大部分硅溶胶或气相二氧化硅溶液原生粒子不能稳定的以直径30nm以下的状态存在，影响离子在极板内的迁移，因此硅溶胶作为铅酸蓄电池正极添加剂并没有得到广泛应用。公开号为CN101958417A的中国专利技术专利申请公开了一种铅酸蓄电池正极添加剂，它包括聚四氟乙烯和比表面面积700平方米/克以上的二氧化硅，聚四氟乙烯的添加量为正极铅膏中铅粉重量的0.10％～0.15％(重量百分数)，二氧化硅的添加量为正极铅膏中铅粉重量的0.05％～0.15％(重量百分数)。另一种能够提高铅膏机械强度的物质是高强度的碳纤维。碳材料，如炭黑、石墨等通常添加在负极铅膏中以改善负极极板的充电接受能力和抗硫酸盐化能力，实验结果证明，小颗粒的碳材料以一定的比例添加到负极铅膏中，能显著改善负极铅膏的导电性能，对电池充电接受能力的提高和抗负极铅膏的硫酸盐化趋势作用显著。但是，碳纤维作为正极铅膏添加剂的应用比较少见。主要是因为硫酸盐化主要发生在负极，而电池的充电接受能力也因为活性物质比表面积的原因主要被负极限制，正极铅膏加入碳材料的研究不够深入。随着动力、储能等应用市场对铅酸蓄电池的循环性能提出了更高的要求，在负极的充电接受能力和硫酸盐化问题基本解决之后，如何提高正极铅膏在循环使用过程中的抗软化能力，是越来越重要的课题。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的不足，提供了一种铅蓄电池正极板铅膏配方，对正极铅膏的抗软化能力有所提高，从而电池深循环性能获得提高。一种铅蓄电池正极板铅膏配方，包括铅粉和添加剂，所述添加剂包括硅溶胶和碳纤维，所述硅溶胶的添加量为铅粉重量的1.0％～5.0％，所述碳纤维的添加量为铅粉重量的0.05％～0.25％。优选的，所述硅溶胶的添加量为铅粉重量的2.0％～3.0％，所述碳纤维的添加量为铅粉重量的0.10％～0.20％。最优选的，所述硅溶胶的添加量为铅粉重量的2.5％，所述碳纤维的添加量为铅粉重量的0.10％。优选的，所述硅溶胶的质量浓度为10％～40％。所述硅溶胶的原生粒子平均直径为3～30nm。硅溶胶的原生粒子粒径太大影响离子迁移，粒径太小进入凝胶状态过快，浓度高同样凝固快，所以浓度越高的一般相应的选择粒径较小的。所述碳纤维的抗拉强度不小于3200兆帕。碳纤维抗拉强度高有利于提高极板机械强度，如果强度过小，可能对极板机械强度提高不明显。所述碳纤维的孔隙率不大于0.95％。所述的铅蓄电池正极板铅膏配方，以100kg铅粉计算，还包括以下质量浓度成分：密度为1.40g/ml的硫酸9.8kg、纯水12.8kg、短纤维0.10kg。本专利技术铅蓄电池正极板铅膏配方通过在正极铅膏中添加硅溶胶和碳纤维作为添加剂，硅溶胶的添加量为铅粉重量的1.0％～5.0％，所述碳纤维的添加量为铅粉重量的0.05％～0.25％，能大幅提高正极铅膏的机械强度和充电接收能力、最大限度地保护正极铅膏晶体在循环过程中不软化，显著改善提高铅酸蓄电池的循环性能。具体实施方式实施例1每100kg铅粉中，添加比重1.40g/ml的硫酸9.8kg，纯水12.8kg，短纤维0.10公斤，质量浓度为40％、原生粒子平均直径为30nm的硅溶胶1.0kg，碳含量93％以上、抗拉强度3200兆帕、孔隙率0.93％的碳纤维0.25kg，另外备用若干调节纯水，铅膏视比重控制在4.20±0.10g/ml。实施例2每100kg铅粉中，添加比重1.40g/ml的硫酸9.8kg，纯水12.8kg，短纤维0.10公斤，质量浓度为30％、原生粒子平均直径为13nm的硅溶胶2.0kg，碳含量93％、抗拉强度3200兆帕、孔隙率0.93％的碳纤维0.20kg，另外备用若干调节纯水，铅膏视比重控制在4.20±0.10g/ml。实施例3每100kg铅粉中，添加比重1.40g/ml的硫酸9.8kg，纯水12.8kg，短纤维0.10公斤，质量浓度为30％、原生粒子平均直径为13nm的硅溶胶3.0kg，碳含量93％、抗拉强度3200兆帕、孔隙率0.93％的碳纤维0.15kg，另外备用若干调节纯水，铅膏视比重控制在4.20±0.10g/ml。实施例4每100kg铅粉中，添加比重1.40g/ml的硫酸9.8kg，纯水12.8kg，短纤维0.10公斤，质量浓度为20％、原生粒子平均直径为7nm的硅溶胶4.0kg，碳含量93％、抗拉强度3400兆帕、孔隙率0.95％的碳纤维0.10kg，另外备用若干调节纯水，铅膏视比重控制在4.20±0.10g/ml。实施例5每100kg铅粉中，添加比重1.40g/ml的硫酸9.8kg，纯水12.8kg，短纤维0.10公斤，质量浓度为10％、原生粒子平均直径为3nm的硅溶胶5.0kg，碳含量93％、抗拉强度3400兆帕、孔隙率0.95％的碳纤维0.05kg，另外备用若干调节纯水，铅膏视比重控制在4.20±0.10g/ml。对比例1每100kg铅粉中，添加比重1.40g/ml的硫酸9.8kg，纯水12.8kg，短纤维0.10公斤，碳含量93％、抗拉强度3200兆帕、孔隙率0.93％的碳纤维0.20kg，另外备用若干调节纯水，铅膏视比重控制在4.20±0.10g/ml。对比例2每100kg铅粉中，添加比重1.40g/ml的硫酸9.8kg，纯水12.8kg，短纤维0.10公斤，质量浓度为30％、原生粒子平均直径为13nm的硅溶胶2.0kg，另外备用若干调节纯水，铅膏视比重控制在4.20±0.10g/ml。对比例3每100kg铅粉中，添加比重1.40g/ml的硫酸9.8kg，纯水12.8kg，短纤维0.10公斤，另外备用若干调节纯水，铅膏视比重控制在4.20±0.10g/ml。实施例6将实施例1～5、对比例1～3中正极铅膏制成相同规格的正极板，然后装配成同规格的电池(12V100Ah，每个电池6个单个，下文中充放电电压均是每个单格的值)，进行检测。采用GB/T22473-2008储能用铅酸蓄电池标准7.8循环耐久能力要求的测试方法，将实验样本电池经10h率容量测试合格后完全充电，然后在温度为40℃±3℃的环境中静置16h，并在该温度环境下进行循环耐久性试验，具体方法分为三个阶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铅蓄电池正极板铅膏配方，包括铅粉和添加剂，其特征在于，所述添加剂包括硅溶胶和碳纤维，所述硅溶胶的添加量为铅粉重量的1.0％～5.0％，所述碳纤维的添加量为铅粉重量的0.05％～0.25％。

【技术特征摘要】
1.一种铅蓄电池正极板铅膏配方，包括铅粉和添加剂，其特征在于，所述添加剂包括硅溶胶和碳纤维，所述硅溶胶的添加量为铅粉重量的1.0％～5.0％，所述碳纤维的添加量为铅粉重量的0.05％～0.25％。2.如权利要求1所述的铅蓄电池正极板铅膏配方，其特征在于，所述硅溶胶的添加量为铅粉重量的2.0％～3.0％，所述碳纤维的添加量为铅粉重量的0.10％～0.20％。3.如权利要求2所述的铅蓄电池正极板铅膏配方，其特征在于，所述硅溶胶的添加量为铅粉重量的2.5％，所述碳纤维的添加量为铅粉重量的0.10％。4.如权利要求1所述的铅蓄电池正极板...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘克宇，韩峰，方明学，庄建，王超，
申请(专利权)人：天能电池集团有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33