[發明專利]一種頻控式鉛酸蓄電池

無效

• 申請號: 201110330778.5
• 申請日: 2011-10-27
• 公開（公告）號: CN102569806A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 梁世進;馮星民
• 申請（專利權）人: 深圳格林蘭德環保科技有限公司
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M10/06;H01M4/20
• 代理公司: 北京英特普羅知識產權代理有限公司 11015
• 代理人: 齊永紅

技術領域

本發明涉及閥控鉛酸蓄電池，屬于量子新能源技術領域，更準確地說，涉及一種正極含有復合氧化物添加劑的蓄電池。?

背景技術

近年來，隨著自然能源的日趨枯竭和開發限制，嚴重制約了交通的發展，加上污染和排放等環境的因素，使得人們對全能電動汽車產生了濃厚的興趣，以“零排放”的全能電動車逐漸取代有嚴重污染排放的燃油車，對防止環境的污染和自然能源的節約有著重大的意義，而且也是目前城市市民普遍關心和亟待解決的難題之一。?

目前全能電動車的市場趨勢十分明顯，欲取得全能電動車大范圍的普及，人們最為關心的仍然是其動力部分——電源。盡管一些新型的化學電源，如：氫鎳電池、鋰離子電池和燃料電池已相繼納入開發研究，從近期來說，在多種可供選擇的化學電源中，頻控式密封量子電池由于其最佳的性能、性價比和最成熟的技術優勢等，將成為未來電動車的首選電源。?

鉛酸蓄電池目前還存在著能量低、循環壽命短等弱點，這極大地限制了電動車在市場上的推廣應用。其原因是鉛酸電池的使用壽命受正極影響，除了成本及其化合物的密度較大之外，還存在著活性物質利用效率較低這一缺陷。后者一般歸于下列因素：?

(1)反應產物PbSO₄的導電性阻礙內部活性物質參加電極反應；?

(2)PbSO₄優先形成，在電極表面積聚，且其摩爾體積不斷增加，堵塞了活性物質之間的孔隙，從而妨礙了孔隙內離子的傳導；?

(3)活性物質多為溶解體，使活性物質過早地軟化、潰落，損失了電池的初始容量和縮短了電池的使用壽命。?

為提高鉛酸電池正極的性能和延長電池的使用壽命，長期以來，人們十分注重研究正極添加劑對正極活性物質利用率的影響，例如，為改善正極性能而添加碳纖維，各向異性的石墨和乙炔碳黑等電碳素材料，但均未達到延長電池壽命的預期效果。這主要是因為正極活性物質PbO₂的強氧化性和電池在充電狀態所處的陽極電位，使這些碳素添加劑在電池循環過程中逐漸氧化而失效，至今尚難找到耐此種陽極電位氧化的穩定物質，從而使得通過尋找導電碳素添加劑來延長電池壽命的各種嘗試收效甚微。為此，急需從非碳素材料方面入手開發另一類新的正極鉛膏添加劑，去改善反應產物PdSO₄的導電性，防止電極孔隙的堵塞和抑制活性物質的過早軟化、脫落，有效提高鉛酸電池的放電性能和延長電池的使用壽命。?

發明內容

本發明為了解決現有技術中存在的問題，提供了一種正極含有添加劑的蓄電池，改善了反應產物PdSO₄的導電性，有效地防止了電極孔隙之間的堵塞，抑制了活性物質的過早軟化、脫落，有效地提高了鉛酸電池的放電性能和延長電池的使用壽命。?

本發明的技術方案是：一種頻控式鉛酸蓄電池，包括正極和負極，所述正極含有添加劑，所述添加劑包括質量百分比為4-6％的稀土金屬氧化物和質量百分比為94-96％的X族金屬氧化物，所述添加劑的量占正極鉛膏中鉛粉質量的0.03-0.8％，所述稀土氧化物為鑭系稀土金屬氧化物。?

優選的是：所述稀土氧化物為鑭系稀土金屬氧化物中的一種，所述X族金屬氧化物為元素周期表中第X族中的金屬元素的氧化物中的一種。?

優選的是：所述稀土氧化物的純度為99.5％以上；X族金屬氧化物的純度為99.9％以上。?

本技術中正極添加劑采用化學共沉積法或機械研磨法制備。將一定化學計量的稀土金屬氧化物和X族金屬氧化物溶解于水中或無水乙醇中。在堿溶液反應即生成復合氧化物沉淀物，隨后充分洗滌，過濾，并經過脫水和細化得到所要求的復合氧化物。?

本技術提出的正極添加劑的另一簡單制法是將前述質量百分比的稀土和X族金屬氧化物與10～20倍重量比的鉛粉混合，在球磨機中充分機械研磨并拌勻而得到。?

本發明的另一目的在于提供上述電池的制備方法，將占鉛粉質量的0.03-0.8％的添加劑加入到鉛粉中，再與密度為1.35-1.40g/cm³的稀硫酸和含聚合物纖維的去離子水混合，充分攪拌制成鉛膏，并涂填于正極的板柵，經固化，干燥制得正極板；其中，所述添加劑包括質量百分比為4-6％的稀土金屬氧化物和質量百分比為94-96％的X族金屬氧化物，所述添加劑的量占正極鉛膏中鉛粉質量的0.03-0.8％，所述稀土氧化物為鑭系稀土金屬氧化物。?

本技術提出的復合稀土氧化物添加劑對正極起以下有效作用；?