[發明專利]蓄電池的負極板及其制造方法

有效

• 申請號: 200910093360.X
• 申請日: 2009-09-18
• 公開（公告）號: CN101877402A
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發明（設計）人: 舒東;孫紅梅;謝正義;陳紅雨
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: H01M4/14
• 分類號: H01M4/14;H01M4/20
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;陳亮

技術領域

本發明涉及化學電源領域，尤其涉及一種蓄電池的負極板及其制造方法。

背景技術

鉛酸電池容量高、價格低、單體電壓高、性能穩定、使用溫度范圍寬，一直是電池領域應用最廣泛的產品，如報警器、汽車牽引電源、小型電動車等。現有技術提供的鉛酸電池的負極板是由鉛粉，硫酸鋇，腐殖酸，木素，硬脂酸經和膏和涂板，固化而成。

超級電容器是近年發展起來的一種新型能量存儲與轉換的器件，超級電容器由于是電極表面存儲電荷，因而具有很高的比功率和更長的循環壽命，可在汽車啟動、加速和爬坡時快速提供大電流，在剎車時又可快速回收能量，所以超級電容器對于電動車的啟動、加速和爬坡具有極其重要的意義。

在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術的技術方案存在如下問題：

在小型電動車啟動時往往需要鉛酸電池進行，高倍率放電，而由于鉛酸電池的高倍率放電能力較弱，進而影響了鉛酸電池的使用壽命。而超級電容器具有優越的高倍率放電能力，但其電容量比較低，所以不能單獨為小型電動車供電。

發明內容

鑒于上述現有技術所存在的問題，本發明實施方式提供一種蓄電池的負極板及其制造方法，使用該方法的負極板的蓄電池提高了高倍率放電能力，延長電池的使用壽命。

本發明提供一種蓄電池的負極板，所述負極板包括鉛粉、炭材料、硫酸鋇、腐植酸、木素、硬脂酸和添加劑；其各部分的質量比值為：

鉛粉∶炭材料∶硫酸鋇∶腐植酸∶木素∶硬脂酸∶添加劑＝100∶10～30∶0.6～1.2∶0.2～0.6∶0.1～0.5∶0.2～0.5∶0.4～1.2。

本發明還提供上述蓄電池的負極板的生產方法，所述方法包括：

將鉛粉、硬脂酸和硫酸鋇放入和膏機中攪拌3～5min后，打開冷卻裝置，加入去離子水，所述鉛粉與所述去離子水的質量比例為：1000∶115～125；繼續攪拌8～10min后，以淋撒方式向該和膏機內投入腐植酸、木素、炭材料和添加劑，攪拌2～10min后將硫酸在10～20min內緩慢加到和膏機中，連續攪拌30～40min，并調整視密度為4.2～4.4gcm^-3；將鉛膏溫度降低至室溫待用；

將待用的鉛膏均勻涂在板柵上壓實形成極板，在將1.15gcm^-3的稀硫酸淋到所述極板的表面后，放入熱爐進行表面干燥，所述熱爐前區溫度為120～130℃，中區溫度為140～200℃，后區溫度為40～80℃；

將完成表面干燥的極板在60～75℃，相對濕度80-95％的條件下進行20～30小時的固化，固化后形成生負極板；

將所述負極板放入稀硫酸和磷酸的混合電解液中進行直流充放電16～22小時后得到蓄電池的負極板；

所述稀硫酸的密度為1.050～1.400gcm^-3；稀硫酸和磷酸的質量比值為1∶0.03～0.08。

由上述所提供的技術方案可以看出，本發明實施例的技術方案制造出的蓄電池的負極板應用到蓄電池后，能提高了蓄電池的高倍率放電能力，延長電池的使用壽命。

附圖說明

圖1為實施例2提供的一種蓄電池的負極板生產方法的流程圖。

圖2為本發明實施例3提供的一種蓄電池的負極板生產方法的流程圖。

具體實施方式

本發明實施例1提供了一種蓄電池的負極板，該負極板包括：鉛粉、炭材料、硫酸鋇、腐植酸、木素、硬脂酸和添加劑，其各部分占鉛粉的質量百分比可以為：

炭材料：10～30％；

硫酸鋇：0.6～1.2％；

腐植酸：0.2～0.6％；

木素：0.1～0.5％；

硬脂酸：0.2～0.5％；

添加劑：0.4～1.2％。

在實際情況中，各部分的質量百分比還可以如表1所示：

上述炭材料具體可以包括：

乙炔黑，碳纖維、碳黑、活性碳、碳氣凝膠或碳納米管中的一種或多種。

上述添加劑具體可以包括：

聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酸、聚四氟乙烯(PTFE)、羧甲基纖維素鈉(CMC)或丁苯橡膠(SBR)中的一種或多種。

下面通過介紹新加入的材料的特性來說明本發明具體的技術效果。

炭材料具有高的比表面積，在硫酸電解液中可以吸附電解質離子，具有較大的雙電層電容。鉛電極中加入炭材料后，電極進行快速充放電時，炭材料表面的雙電層電容發揮作用，減小了鉛電極表面的極化，可以顯著提高鉛電極的大電流充放電能力，延長其使用壽命，從而提高整體蓄電池的使用壽命。