一种动力用铅酸蓄电池极板的正极铅膏制造技术

技术编号:7760431 阅读:464 留言:0更新日期:2012-09-14 04:15
本发明专利技术公开了一种动力用铅酸蓄电池极板的正极铅膏,各组分重量比例为:铅粉1000,三氧化二锑1.5~4,硫酸亚锡0.8~1.8,胶体石墨1~2.5,导电纤维0.68~0.8,四氧化三铅25~40,稀硫酸80~86,二氧化硅1~4。本发明专利技术公开的动力用铅酸蓄电池极板的正极铅膏添加了可以增加活性物质的粘附强度的气相二氧化硅和可以增强极板导电能力的导电纤维,并通过调节这两种添加剂与其他添加剂的比例使其达到最佳效果,在活性物质质量相同,板栅结构相同的情况下,动力用铅酸蓄电池的循环寿命提高了28%,动力用铅酸蓄电池的电池容量提高了10~15%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铅酸蓄电池领域,尤其涉及一种动力用铅酸蓄电池极板的正极铅膏
技术介绍
铅酸蓄电池是1859年由法国人普兰特(Plante)专利技术的,至今已有一百多年的历 史,在铅酸蓄电池理论研究、产品种类及品种、产品电气性能等方面都取得了长足的进步。铅酸蓄电池自专利技术后,由于其价格低廉、原材料易于获得,使用上有充分的可靠 性,适用于大电流放电及广泛的环境温度范围等优点,在化学电源中一直占有绝对优势,不 论是在交通、通信、电力、军事还是在航海、航空各个领域,铅酸蓄电池都起到了不可缺少的 重要作用。动力用铅酸蓄电池的主要组成部分为正极板、负极板、AGM隔板、蓄电池槽、蓄电 池盖、电解液(稀硫酸)、引出端子和安全阀等。在化成之前的极板称为生极板,生极板是由水、硫酸、铅粉以及添加剂混合制成铅 膏,填涂在板栅上,再经淋酸、固化和干燥而成。在生产中,正负极板分别在两条生产线上进 行,必须严格防止负极活性物质混入正极活性物质中,否则蓄电池使用寿命会严重的缩短。铅膏对生极板的组成有重要影响,对电池的容量、寿命性能也起着重要作用。申请公布号为CN102163719A的专利公开了 一种铅酸蓄电池正极板铅膏,包括 以下组份,各组份重量百分比为;铅粉94% 98 %、四碱式硫酸铅1 % 3 %、硫酸亚钴 0. 1% 1%、硫酸镁0.3% 2%、涤纶纤维0.07% 0.09%。利用该专利公开的制备方 法制备得到的正极板铅膏中含有大量的小颗粒四碱式硫酸铅,尺寸为lOum左右,极板的 强度显著提高,在极板充电化成时,该四碱式硫酸铅很容易转化成能决定电池循环寿命的 a -Pb02,提闻了电池循环寿命。申请公布号为CN101969126A的专利公开了一种正极铅膏,包括以下组份,各组份 重量百分比为;铅粉75 80 %、铅的氧化物2 6 %、导电纤维0. 05 % 0. 1 %、去离子水 7 10%、质量百分比浓度为45%的硫酸溶液7 10%。该专利技术提供的铅膏在电池结构相 同时,电池的内阻降低了 20%,2小时率Peukert公式中的n值小于1. 10,在大电流时,放电 容量也不会有大幅下降。目前,动力用铅酸蓄电池在使用过程中极板会出现早期容量衰减,正极板软化、疏 松、膨胀、活性物质利用率呈现无规则变化等缺陷,影响电池容量和使用寿命,需要寻找合 适的铅膏。
技术实现思路
本专利技术提供了一种动力用铅酸蓄电池极板的正极铅膏。在活性物质质量相同、板 栅结构相同的条件下,可以提高动力用铅酸蓄电池的容量,延长使用寿命。一种动力用铅酸蓄电池极板的正极铅膏,各组分重量比例为铅粉1000,1. 5 ~ 4,8 ~ 1.8,1 ~2. 5,0. 68 ~ 0. 8,0fWtH^ 25 — 40,#íí 80~86,1 ~ 4o M PboSb êllJT Pb02;|1]Bí Sb m Pb PbSb206,aftü ti% a -Pb02 f a -pbo2 xmmx^x ^7mm^mmAmmm ^mmmm*m,m!kW^j ^ ,PbSb206 xi J& tir WfêtlM Pb02 'ZUm^X^M, hkM\&\^Jkm pi , ! t mm^tffetê oflltttüM, Mtá\EW^‘M%J $klk, P$Iê%M g£fc%, t It ^ f Iù t li ^'BP- off i£ mi WX S, %tM atJ i ü f èiJ, é t PBSMW LPlC^,/AM I^ ê^MW^Jffl¥o ft % T, %W PI5S W±liJPM±liJP, £fcM % Wm±liJP mMWiMX,%0i,M^ffj^ ftJ 0üftHl , W, nj L^% atJ$^, W %/& Pb02+2Pb0 = Pb304, ülBPiJPAT^ WXü^m, ííiEfKMtírMMJ VcfàBi í0], T^ 7 ofWtìi°rasomVi M KS /& %M, ft %M 4* mkW.^ N & 4*, M$; @ i£^ ,#±^§ 0iM@^^, TII 并进一步还原成水,放电时电解质中的硫酸浓度降低使之变稀,又成为灌注电池前的稀胶 状态,从而实现蓄电池密封循环反应。所述的导电纤维为聚乙炔纤维,聚吡咯纤维,聚噻吩纤维中的至少一种。所述的导电纤维可有效改善电极的放电性能,提高电池的比能量。添加导电纤维 后的表面结构,硫酸盐结晶更均匀,疏松,且依靠导电纤维加强了粒子间的连接。导电纤维 有助于活性物质粒子间形成良好的电子导电网络且增加了电解液的吸收量,从而有利于改 善电池的放电性能。所述的导电纤维在导电化处理过程中所形成的各向异性层状结构导致电极活性 物质利用率提高,当导电纤维在硫酸中阳极氧化时,所形成的层间化合物发生膨胀,既使电 极保持高孔率,增加电极储酸量,又增强了电极活性颗粒间的导电性能。活性物质间纵横交 错的导电纤维在颗粒间形成了良好的导电网络,极板中PbO,硫酸盐和碱式硫酸盐几乎没有 导电性,当它们被氧化成Pb02时,是从靠近板栅的粒子开始的,远离板栅表面的粒子,需借 助导电纤维保持板栅与粒子间的联系,从而提高了 Pb02与PbS04间的转化效率,使电池的放 电性能得到明显改善,但是导电纤维的自放电率仍较大,在一定程度上会影响电池的储存 性能。所述的稀硫酸密度为1. 40g/ml (折算成质量百分比浓度大约为50% )。所述的稀硫酸纯度要高,避免引进杂质所带来的副反应而损坏极板,同时保证稀 硫酸有合适的浓度,既可以保证本身的电阻较小,有利于提高极板的电压,容量及寿命,又 不利于副反应的发生。作为优选,铅膏中各组分重量比例为铅粉1000,三氧化二锑1. 8 2. 5,硫酸亚锡1. 0 1. 5,胶体石墨1.5 2. 2,导电纤维0. 72 0. 78,四氧化三铅25 30,稀硫酸80 86,二氧化硅 2. 5 3. 3。所述的铅膏中,导电纤维添加量过多,可能导致自放电现象严重,气相二氧化硅过 多,可能导致凝胶网络结构的改变,降低充放电性能,以铅粉为1000,则导电纤维添加量为 0. 72 0. 78,二氧化硅添加量为2. 5 3. 3时,可以得到较好性能的铅膏。作为优选,铅膏中各组分重量比例为铅粉1000,三氧化二锑2. 5,硫酸亚锡1. 0,胶体石墨2. 2,导电纤维0.72,四氧化三铅30,稀硫酸85,二氧化硅 2. 5。所述的铅膏中,以铅粉为1000,导电纤维添加量为0. 72,气相二氧化硅添加量为 2. 5时,利用该铅膏制备得到的铅酸蓄电池具有较大的电池容量和较长的循环寿命。作为优选,铅膏中各组分重量比例为铅粉1000,三氧化二锑2. 0,硫酸亚锡I. 3,胶体石墨I. 8,导电纤维0.76,四氧化三铅28,稀硫酸83,二氧化硅 2. 8。所述的铅膏中,以铅粉为1000,导电纤维添加量为0. 76,气相二氧化硅添加量为2.8时,利用该铅膏制备得到的铅酸蓄电池具有较大的电池容量和较长的循环寿命。作为优选,铅膏中各组分重量比例为铅粉1000,三氧化二锑I. 8,硫酸亚锡I. 5,胶体石墨I. 5,导电纤维0.7本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:柏钱华高根芳佘秋利陈清元张天任赵海敏朱健朱建峰宋文龙施璐
申请(专利权)人:天能电池集团有限公司
类型:发明
国别省市:

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