一种铅酸电池正极板及其制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种铅酸电池正极板及其制备工艺，涉及电池技术领域，所述铅酸电池正极板包括板栅和正极铅膏，所述板栅包括以下质量百分比的原料：锡1

【技术实现步骤摘要】
一种铅酸电池正极板及其制备工艺


[0001]本专利技术涉及电池
，具体地来说，涉及一种铅酸电池正极板及其制备工艺。

技术介绍

[0002]正极板是铅酸电池的重要组成部分之一，对其循环寿命和容量的影响很大。正极板的活性物质中存在以α
‑
PbO2为骨架的导电网络，α
‑
PbO2具有结构粗大、机械强度好、便于连接等优点，其形成的导电网络结构，可以使得活性物质不易脱落，是电池循环寿命的直观体现；而在铅酸电池循环充放电的过程中，α
‑
PbO2会不断转为β
‑
PbO2，从而导致导电网络被削弱，活性物质与板栅之间缺少连接的骨架，进而造成活性物质的脱落，最终导致铅酸电池容量衰减乃至失效。α
‑
PbO2主要是在正极板化成时由4BS（四碱式硫酸铅）转化而来，因此，适当提高4BS的含量能有效促进α
‑
PbO2的生成，进而提升铅酸电池的循环寿命。
[0003]现阶段已有在正极铅膏的制备过程中添加4BS作为种子，从而增加固化后的正极铅膏中4BS含量的工艺，例如，中国专利，公开号CN111261839A，公开一种深循环动力电池正极板及其制备方法，文中提出“所述正板栅采用铅钙锡银硒镧铝合金材质，所述正极活性物质按照质量百分比计，包括：氧化度72
‑
85%的铅粉、腈纶短纤维0.07
‑
0.15%、活性炭0.3
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0.6%、四碱式硫酸铅1
‑
5%、红丹5/>‑
15%、三氧化二锑0.08
‑
0.2%、二氧化钛0.05
‑
0.1%、硫酸亚锡0.08
‑
0.2%、多孔玻璃微珠0.3
‑
1%、蒸馏水10
‑
15%、以及密度为1.450g/ml的稀硫酸8
‑
10%”。
[0004]该现有技术中虽然通过在正极活性物质（此处即指正极铅膏）的制备过程中添加4BS的方式，在一定程度上增加了固化后的正极铅膏中4BS的含量，但是由于该现有技术中的正板栅采用铅钙锡银硒镧铝合金材质（市面上的免维护铅酸蓄电池通常采用铅钙合金制成的板栅，该现有技术的电池属于免维护铅酸电池），最终制备得到的正极板极易出现无锑效应（即无锑的铅或铅钙合金板栅表面受到腐蚀后会生成一层致密的、渗透性差的薄膜，造成电池充电接受能力差乃至失效的现象），故而该现有技术中添加有锑氧化物来消除无锑效应。然而，该现有技术中锑氧化物的存在，会在正极板固化时，抑制4BS的生成。具体地，如图1所示，该现有技术制得的正极板表面无明显导电骨架结构；同时，对该现有技术中固化干燥后的正极铅膏进行了XRD的测试和分析，测试分析结果如图2所示，固化后的正极铅膏中没有明显的4BS生成。
[0005]为此，需要一种新的技术方案以解决上述问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种铅酸电池正极板及其制备工艺，以解决上述
技术介绍
中提出的现阶段的免维护铅酸电池正极板，在其消除无锑效应的同时，无法兼顾实现固化后的正极铅膏中4BS的大量生成，4BS的生成受到抑制，最终导致对于活性物质脱落问题的解决效果有限，正极板制得的铅酸电池的循环寿命仍然一般的技术问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：
一种铅酸电池正极板，包括板栅和正极铅膏，所述板栅包括以下质量百分比的原料：锡1
‑
2%、锑1.1
‑
2.1%、镧0.01
‑
0.02%，其余为电解铅；所述正极铅膏包括以下质量百分比的原料：涤纶短纤维0.07
‑
0.2%、胶体石墨0.5
‑
0.8%、4BS 种子0.15
‑
0.5%、红丹1
‑
3%、锑络合物0.05
‑
0.08%、氮化锑0.03
‑
0.1%、纯水8
‑
11%、稀硫酸6
‑
8%，其余为铅粉，其中，所述锑络合物为三氯化锑在咪唑溶液中反应生成的络合物。
[0008]进一步的，所述纯水的电导率不低于2μS/cm，所述稀硫酸在25℃下的密度为1.400g/mL，所述铅粉的氧化度为70
‑
80%。
[0009]本专利技术还提供了上述铅酸电池正极板的制备工艺，具体的制备步骤如下：S1、先将配方量的电解铅熔化成铅液，再将配方量的锡、锑和镧添加到铅液中，制得合金，最后将合金连铸连轧冲网制备成板栅；S2、先将配方量的铅粉、涤纶短纤维、胶体石墨、4BS种子、红丹、锑络合物和氮化锑添加到和膏机中，搅拌均匀，再将配方量的纯水匀速添加到和膏机中，搅拌均匀，最后将配方量的稀硫酸缓慢添加到和膏机中，搅拌均匀后，制得正极铅膏；其中，第一次搅拌的时间为7
‑
9min，第二次搅拌的时间为5
‑
7min，第三次搅拌的时间为8min，纯水在2min内添加完毕，稀硫酸在13
‑
15min内添加完毕；S3、将正极铅膏均匀填涂在板栅上后，在保湿状态下送入固化室中固化干燥，制得成品正极板，其中，涂膏后的板栅在15min内开始固化。
[0010]进一步的，固化干燥工艺的具体要求如下所示：第一阶段，在60℃、湿度为99%、循环风速为60%、进风门打开、出风门开度为50％、雾化加湿、蒸汽加湿的环境中固化1小时；第二阶段，在70℃、湿度为99%、循环风速为60%、进风门打开、出风门开度为50％、雾化加湿、蒸汽加湿的环境中固化15小时；第三阶段，在80℃、湿度为99%、循环风速为60%、进风门打开、出风门开度为50％、雾化加湿、蒸汽加湿的环境中固化1小时；第四阶段，在80℃、湿度为99%、循环风速为60%、进风门关闭、出风门开度为50％、雾化加湿、蒸汽加湿的环境中固化7小时；第五阶段，在56℃、湿度为99%、循环风速为60%、进风门打开、出风门开度为50％、雾化加湿、蒸汽加湿的环境中固化3小时；第六阶段，在56℃、湿度为97%、循环风速为60%、进风门打开、出风门开度为80％、雾化加湿、蒸汽加湿的环境中固化5小时；第七阶段，在56℃、湿度为95%、循环风速为50%、进风门打开、出风门开度为80％、雾化加湿、蒸汽加湿的环境中固化4小时；第八阶段，在56℃、湿度为 85%、循环风速为50%、进风门打开、出风门开度为90％、雾化加湿的环境中固化5小时；第九阶段，在56℃、湿度为 80%、循环风速为60%、进风门打开、出风门开度为90％、雾化加湿的环境中固化4小时；第十阶段，在56℃、湿度为 70%、循环风速为70%、进风门打开、出风门开度为100％的环境中固化4小时；第十一阶段，在50℃、湿度为40%、循环风速为70%、进风门打开、出风门开度为100％的环境中固化5小时；第十二阶段，在55℃、湿度为30%、循环风速为95%、进风门打开、出风门开度为100％的环境中干燥2小本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铅酸电池正极板，包括板栅和正极铅膏，其特征在于，所述板栅包括以下质量百分比的原料：锡1
‑
2%、锑1.1
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2.1%、镧0.01
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0.02%，其余为电解铅；所述正极铅膏包括以下质量百分比的原料：涤纶短纤维0.07
‑
0.2%、胶体石墨0.5
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0.8%、4BS 种子0.15
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0.5%、红丹1
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3%、锑络合物0.05
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0.08%、氮化锑0.03
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0.1%、纯水8
‑
11%、稀硫酸6
‑
8%，其余为铅粉。2.根据权利要求1所述的一种铅酸电池正极板，其特征在于，所述纯水的电导率不低于2μS/cm，所述稀硫酸在25℃下的密度为1.400g/mL，所述铅粉的氧化度为70
‑
80%。3.根据权利要求1所述的一种铅酸电池正极板，其特征在于，所述锑络合物为三氯化锑在咪唑溶液中反应生成的络合物。4.权利要求1～3任一项所述的一种铅酸电池正极板的制备工艺，其特征在于，具体的制备步骤如下：S1、先将配方量的电解铅熔化成铅液，再将配方量的锡、锑和镧添加到铅液中，制得合金，最后将合金连铸连轧冲网制备成板栅；S2、先将配方量的铅粉、涤纶短纤维、胶体石墨、4BS种子、红丹、锑络合物和氮化锑添加到和膏机中，搅拌均匀，再将配方量的纯水匀速添加到和膏机中，搅拌均匀，最后将配方量的稀硫酸缓慢添加到和膏机中，搅拌均匀后，制得正极铅膏；S3、将正极铅膏均匀填涂在板栅上后，在保湿状态下送入固化室中固化干燥，制得成品正极板。5.根据权利要求4所述的一种铅酸电池正极板的制备工艺，其特征在于，所述步骤S2中，第一次搅拌的时间为7
‑
9min，第二次搅拌的时间为5
‑
7min，第三次搅拌的时间为8min。6.根据权利要求4所述的一种铅酸电池正极板的制备工艺，其特征在于，所述步骤S2中，纯水在2min内添加完毕，稀硫酸在13
‑
15min内添加完毕。7.根据权利要求4所述的一种铅酸电池正极板的制备工艺，其特征在于，所述步骤S3中，涂膏后的板栅在15min内开...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾旭尧，沈煜婷，李博洋，杨海涛，
申请(专利权)人：江苏海瑞电源有限公司，
类型：发明
国别省市：