[發(fā)明專利]一種碳基鉛酸蓄電池的負(fù)極的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210493435.5
• 申請日: 2012-11-28
• 公開（公告）號: CN103022429A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜波
• 申請（專利權(quán)）人: 上海錦眾信息科技有限公司
• 主分類號: H01M4/20
• 分類號: H01M4/20;H01M4/14
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所 31272
• 代理人: 劉懿

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電池負(fù)極的制備方法，尤其涉及一種碳基鉛酸蓄電池的負(fù)極的制備方法。

背景技術(shù)

人類進(jìn)入2l世紀(jì)后，面臨環(huán)境與資源兩大挑戰(zhàn)，自然資源日趨枯竭，碳氧化物排量與日俱增，特別是交通運輸?shù)奈矚馀欧艑厥倚?yīng)造成了不可低估的影響。人類直面保護(hù)環(huán)境與合理利用資源兩大亟待解決的問題。向電動車時代靠攏，發(fā)展“綠色交通”，尾氣零排放、無污染、無噪音的電動車輛有著廣闊發(fā)展前景。

隨著電動汽車，電動自行車等電動車輛的迅速發(fā)展，鉛酸蓄電池由于其工藝成熟、性能穩(wěn)定、安全性高、價格低廉受到了市場的青睞，目前鉛酸蓄電池在電動自行車市場上的占有率達(dá)到95%以上。由于鉛酸蓄電池自身的特點，其充電電流不能過大，一般選擇充電電流為額定容量的10-30%，而且每次充電一定要充滿電，這樣才有利于延長其使用壽命，致使電池需要較長時間的充電。但是在實際應(yīng)用中，受這一條件的限制電池經(jīng)常會出現(xiàn)欠充電狀態(tài)下的運行。

欠充電狀態(tài)使用會加速負(fù)極硫酸鹽化的進(jìn)程，使負(fù)極活性物質(zhì)性能失效，進(jìn)而整個電池報廢。針對這些問題，國內(nèi)外專家考慮在蓄電池負(fù)極中加炭來改善和提高鉛酸蓄電池作為動力電池和儲能電池的應(yīng)用，并逐漸提出超級電池的概念，設(shè)計制造具有超級電容器功能的蓄電池。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種碳基鉛酸蓄電池的負(fù)極的制備方法，該方法制備負(fù)極板，其活性物質(zhì)的孔率和利用率高，具有高的比電容和良好的電化學(xué)性的穩(wěn)定性，可提高蓄電池的綜合性能，以適應(yīng)作為動力電源和儲能電源的要求。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種碳基鉛酸蓄電池的負(fù)極的制備方法包括如下步驟：

步驟1，制備鉛碳復(fù)合材料

將活性炭、乙炔黑、聚偏氯乙烯及氮甲基吡咯烷酮按(50-70):(10-20):(5-15):(25-40)的質(zhì)量比進(jìn)行混合，將混合料均勻涂覆到不銹鋼板上，干燥；再將上述不銹鋼板作為負(fù)極浸沒到濃度為0.5-0.8mol/L醋酸鉛溶液中，浸潤20-40分鐘后，以鉛板為正極，在電流密度為100-150?mA/cm²條件下電沉積20-40秒，將電沉積后的不銹鋼板取出，干燥，將干燥產(chǎn)物從不銹鋼板上刮下即得到鉛碳復(fù)合材料；

步驟2，配比負(fù)極鉛膏的原材料·

按如下物質(zhì)質(zhì)量百分比配比負(fù)極鉛膏的原材料：

微米級鉛粉：20-55%

上述制備的鉛碳復(fù)合材料：40-75%

乙炔黑：2-3%

In₂(SO₄)₃粉末：0.5-1%

聚酯纖維：0.?5-1%

腐植酸：2-3%；

步驟3，混料和膏

將上述固體原料在轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分-700轉(zhuǎn)/分的條件下混合6-10小時，然后加入固體原料總重量15-20%的去離子水?dāng)嚢?-2小時，邊攪拌邊以噴淋狀加入固體原料總重量8-10%的密度為1.31-1.35g/cm³的硫酸溶液，繼續(xù)攪拌2-3小時，控制和膏溫度為55-65℃，當(dāng)溫度降至40℃以下后出膏，得到碳基鉛酸蓄電池用負(fù)極鉛膏；

步驟4，制備負(fù)極板

將鉛膏涂覆在負(fù)極板柵上，然后進(jìn)行固化、干燥，即得鉛碳電池負(fù)極板。

其中，步驟1中，將混合料均勻涂覆到不銹鋼板上后，所述干燥為：在70-80℃條件下真空干燥6-7小時。

其中，步驟1中電沉積后，所述干燥為：在90-100℃條件下真空干燥4-6小時。

本發(fā)明還提供了一種上述方法制備的碳基鉛酸蓄電池的負(fù)極。

具體實施方式

實施例一

制備鉛碳復(fù)合材料

將活性炭、乙炔黑、聚偏氯乙烯及氮甲基吡咯烷酮按50:10:5:25的質(zhì)量比進(jìn)行混合，將混合料均勻涂覆到不銹鋼上，放于真空干燥箱中，在70℃條件下干燥7小時，再將上述不銹鋼板作為負(fù)極浸沒到濃度為0.5mol/L醋酸鉛溶液中，浸潤40分鐘后，以鉛板為正極，在電流密度為100?mA/cm²條件下電沉積40秒，將電沉積后的不銹鋼板取出，放于真空干燥箱中，在90℃條件下干燥6小時，將干燥產(chǎn)物從鈦板上刮下，即得到鉛碳復(fù)合材料。

配比負(fù)極鉛膏的原材料

按如下物質(zhì)質(zhì)量百分比配比負(fù)極鉛膏的原材料：

微米級鉛粉：20%

上述制備的鉛碳復(fù)合材料：?72%