[發明專利]一種用于動力型鉛酸蓄電池的負極鉛膏及其制造方法

無效

• 申請號: 201010592344.8
• 申請日: 2010-12-06
• 公開（公告）號: CN102088088A
• 公開（公告）日: 2011-06-08
• 發明（設計）人: 馬建平;孔晨;王濤;孔凡明
• 申請（專利權）人: 山東圣陽電源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/56
• 分類號: H01M4/56;H01M4/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及鉛酸蓄電池，具體為一種用于動力型鉛酸蓄電池的負極鉛膏及其制造方法。

背景技術

隨著新能源時代的到來，電動車(包括混合動力和純電動力)的發現日新月異，目前電動車的心臟，動力部分——電池，成為電動車行業發現關注的焦點，在鋰電池的安全性和性價比沒有得到有效解決和其他化學電源不能有效民用化的條件下，鉛酸蓄電池成為用戶最大，實用性最強的動力源。

鉛酸蓄電池由常規的備用使用和小電流、低功率方式轉變為大電流、大功率的使用方式，面臨比能量低、壽命短的困境，目前常采用以下方法提高鉛酸蓄電池的比能量和壽命：

1、減薄電極以提高電極比表面積；

2、添加可溶性添加劑，提高電池前期的比表面性；

3、提高電解液濃度；

4、增加負極以延緩因負極硫酸鹽化帶來的負極提前失效；

5、添加導電性物質以提高放電深度。

但以上方法存在的主要問題有：

1、生產控制質量成本高、效率低下；

2、只提高前期容量，不能持續保持電池容量；

3、加快硫酸鹽化；

4、材料成本增加。

發明內容

本發明的目的是克服以上不足之處，提供一種用于動力型鉛酸蓄電池的負極鉛膏及其制造方法，使其具有很強的吸水性，用該配方生產的負極，具有優異的比能量、大電流放電能力、低溫容量和循環壽命。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種用于動力型鉛酸蓄電池的負極鉛膏，負極鉛膏的配方如下：鉛粉100kg、短纖維0.10-0.12kg、腐植酸0.40-0.60kg、木素磺酸鈉0.12-0.30kg、乙炔炭黑1.00-2.00kg、導電石墨1.00-1.50kg、活性碳2.00-3.00kg、硫酸鋇0.60-1.00kg、去離子水15000-22000g、濃度為1.30-1.40g/cm³(25℃)的硫酸7200-6000ml。

所述負極鉛膏的更具體的配方如下：鉛粉100kg、短纖維0.11kg、腐植酸0.50kg、木素磺酸鈉0.21kg、乙炔炭黑1.50kg、導電石墨1.30kg、活性碳2.50kg、硫酸鋇0.80kg、去離子水15000-22000g、濃度為1.35g/cm³(25℃)的硫酸7200-6000ml。

通過加去離子水調節使所述鉛膏密度達到3.2-3.8g/cm³。

所述的短纖維為聚酯或丙綸或滌綸或二者的混合物，纖維長度2-4mm。

所述的鉛粉氧化度為76-80％。

所述的一種用于動力型鉛酸蓄電池的負極鉛膏的制造方法，包括如下工藝和步驟：先將鉛粉、短纖維、腐植酸、木素磺酸鈉、乙炔炭黑、導電石墨、活性碳、硫酸鋇混合攪拌5-10分鐘；在2-3分鐘內加入去離子水繼續攪拌5-6分鐘；在15分鐘內均勻加入濃度為1.3-1.4g/cm³(25℃)的硫酸，繼續攪拌不低于10分鐘；整個過程控制系統溫度在20-60℃以內；最后允許用去離子水微調，以控制出料前負極鉛膏的密度為3.2-3.8g/cm³。

鉛粉是主體反應物質，其性能符合鉛酸蓄電池用鉛粉的一般性能要求即可，最好使用球磨或巴頓鉛粉，必須符合氧化度76-80％，顆粒尺寸視密度和吸酸量等工藝要求。

水的主要作用是濕潤各種粉劑以便將他們混合成膏狀，要確保純度，其用量受鉛粉的種類、添加劑及混合方式的影響，它對鉛膏的密度和稠度起重要作用。

硫酸為主體反應物質，若采用涂板機涂板，則和膏時大都使用d＝1.30-1.40g/cm³的H₂SO₄。

添加劑中，木素、腐殖酸等為負極膨脹劑，也充當表面活性劑并調節晶體化過程；BaSO₄充當PbSO₄晶體的成核劑；炭黑類的作用一是提供導電性，提高放電后期負極活性物質的導電能，二是起到填充和膨脹劑的作用，綜合性能要求和成本控制要求，所以選擇導電性好的乙炔炭黑、石墨和活性炭三者結合；短纖維主要的作用是增強鉛膏機械強度，增加孔隙，抑制活性物質脫落，考慮到需要耐酸性，所以選擇聚酯或丙綸或滌綸較為合適。

本發明的有益效果是：

1、比能量提高約5％；

2、可操作性強，與正常鉛酸蓄電池的配方使用方法類似，無需增加額外的設備；

3、用該配方生產的電極粘度大，制作過程成型好；

4、電極具有很強的吸液能力，微孔結構發達；