[發(fā)明專利]一種超級蓄電池鉛碳負(fù)極板的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210385597.7
• 申請日: 2012-10-12
• 公開（公告）號: CN102856528A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙冬冬;陳飛;梁佳翔;宮江平;方明學(xué);楊惠強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 天能集團(tuán)江蘇科技有限公司
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M4/16
• 代理公司: 淮安市科文知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 32223
• 代理人: 謝觀素

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明涉及蓄電池生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種超級蓄電池負(fù)極板的制備方法。

背景技術(shù)

當(dāng)今鉛酸蓄電池行業(yè)創(chuàng)新性地發(fā)展，將超級電容器與現(xiàn)有的蓄電池結(jié)合，使超級電容器的大功率特性和蓄電池高能量密度特性得以集中體現(xiàn)。

目前研究出來的超級電池主要分為三大類：外并型、內(nèi)混型、內(nèi)并型。外并型主要是在電池外部附加一個(gè)電容器件，在蓄電池充放電時(shí)起到電荷緩沖器和存儲器的作用，此方法需要額外添加電器元件，電池成本比較高；內(nèi)混型主要是將電容材料混入到電池電極材料中，制成具有電容性的電池極板，其最大的優(yōu)點(diǎn)是能有效延緩電池負(fù)極板的鹽化，但此種方法生產(chǎn)出的極板無法保證極板中具有很高的含碳量，很難起到電荷緩沖器的作用，而且碳材料的加入會導(dǎo)致極板析氫的加劇；內(nèi)并型是將電容材料附著在電池的極板上，以一種并聯(lián)的方式存在，在蓄電池充放電時(shí)起到電荷緩沖器和存儲器的作用，消除啟動時(shí)大電流的尖脈沖放電，提高蓄電池組的整體輸出功率，提高活性物質(zhì)的利用率，提高比能量和能量密度，但是現(xiàn)有的內(nèi)并技術(shù)主要有兩種：一是將極板上的鉛膏挖去一部分用碳膏替代，操作起來比較復(fù)雜，不易進(jìn)行大規(guī)模的生產(chǎn)；二是將電池極板直接換成純碳板，降低了電池的容量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種超級蓄電池鉛碳負(fù)極板的制備方法，此方法與將極板上的鉛膏挖去一部分用碳膏替代相比，操作方便易行，同時(shí)也避免了電池中直接加入碳板對電池性能產(chǎn)生不良影響。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種超級蓄電池鉛碳負(fù)極板的制備方法，其特征在于：包括以下步驟，

（1）首先將碳材料100份、添加劑5-15份加水混合，攪拌均勻后進(jìn)行真空抽濾；將粘合劑5-20份加水?dāng)嚢杈鶆蛑瞥烧辰Y(jié)劑稀釋液；接著將粘結(jié)劑稀釋液加入到真空抽濾后的固體混合物中，加水?dāng)嚢杈鶆蚝?，制得碳膏，碳膏中水的重量份?00-300份；

（2）將步驟（1）制得的碳膏均勻涂在常規(guī)生產(chǎn)的鉛負(fù)極板生片的兩面，涂膏重量為鉛負(fù)極板生片克重的2-10%；

（3）將步驟（2）得到的涂有碳膏的極板用涂板紙包裹嚴(yán)實(shí)，對其進(jìn)行施壓，使涂板紙、碳膏與鉛負(fù)極板生片貼合壓實(shí)，然后將施壓后的極板在45-120℃的溫度下進(jìn)行干燥1-2小時(shí)，即得鉛碳負(fù)極板。

將干燥后的鉛碳負(fù)極板稱重配組后，與常規(guī)生產(chǎn)的正板一起裝成電池，灌入相對密度為1.20-1.30的硫酸膠體電解液進(jìn)行內(nèi)化處理。

電池容量、高倍率放電、荷電保持能力等性能按照《GB/T?18332.1-2009》進(jìn)行測試，均達(dá)到國標(biāo)要求；

電池循環(huán)壽命測試：電池在70%荷電狀態(tài)下，以4C（A）電流充10s，2C（A）電流充20s，1C（A）電流充45s，再以6C（A）電流放電20s，如此充放電為一個(gè)循環(huán)，當(dāng)電池放電電壓低于9.6V時(shí)終止，測得最終電池循環(huán)次數(shù)可達(dá)100000以上。

電池快速充電能力：電池完全充電后，在25℃±2℃的條件下，以4A電流放電至11.1V，然后以18A恒流充到端電壓為16V，并以16V電壓恒壓充電至充電結(jié)束，兩階段充電時(shí)間總計(jì)1h；在25℃±2℃的條件下，以3A電流放電至10.08V，記錄放電時(shí)間3.5h，計(jì)算出放電容量為10.5Ah大于9.6Ah。

根據(jù)蓄電池的用途，可以全部使用上述鉛碳負(fù)極板，或者將鉛碳負(fù)極板與常規(guī)鉛負(fù)極板按照一定的數(shù)量比例搭配使用，裝備成所需的蓄電池。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述碳材料為：碳黑、活性碳、碳納米管、活性碳纖維或者超級活性碳中的一種或多種。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述添加劑為：析氫抑制劑、乙炔黑、納米石墨或球形石墨中的一種或多種；

本發(fā)明更進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述析氫抑制劑為氧化銦、硬脂酸鋇中的一種或多種；

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)方案是，所述粘結(jié)劑為：PTEF、CMC、鋰離子用水性導(dǎo)電粘合劑CLA-1或LA-133中的一種或多種。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下明顯優(yōu)點(diǎn)：