[發(fā)明專利]一種鉛碳電極及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410750060.5
• 申請(qǐng)日: 2014-12-10
• 公開（公告）號(hào): CN104600254B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王其昌;李中奇;殷桂華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南安圣電池有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/16
• 分類號(hào): H01M4/16;H01M4/20;H01M4/38
• 代理公司: 北京志霖恒遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11435
• 代理人: 余青

1.一種鉛碳電極，其特征在于它包含混合碳、載體、膨脹劑、相溶助劑、納米碳包鉛、鉛粉，以上所述的成分中鉛粉為基礎(chǔ)成分；以上所述的成分占鉛粉重量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比如下：混合碳與鉛粉的質(zhì)量比為1%-3%，載體與鉛粉的質(zhì)量比為1%-2%，膨脹劑與鉛粉的質(zhì)量比為1.4%-1.7%，相溶助劑與鉛粉的質(zhì)量比為0.1%-0.3%，納米碳包鉛與鉛粉的質(zhì)量比為1%—2%；所述的混合碳為石墨、乙炔黑、活性炭、人造炭四種碳混合物組成；所述的載體為硅與碳的混合物組成；所述的膨脹劑為硫酸鋇、木素、胡敏酸、納米碳管的混合物組成，硫酸鋇與鉛粉的質(zhì)量比為0.8%-1.0%、木素與鉛粉的質(zhì)量比為0.2%、胡敏酸與鉛粉的質(zhì)量比為0.3%-0.4%、納米碳管與鉛粉的質(zhì)量比為0.1%；所述的相溶助劑為聚天冬胺酸鈉。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉛碳電極，其特征在于所述的混合碳為石墨、乙炔黑、活性炭、人造炭的質(zhì)量分?jǐn)?shù)構(gòu)成如下：石墨40%、乙炔黑30%、活性炭20%、人造炭10%。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉛碳電極，其特征在于所述的載體中硅與碳的質(zhì)量比為2:1。

4.一種鉛碳電極的制備工藝方法，其特征在于包括如下步驟：

第1步、制備原材料：

選擇鉛粉、聚天冬胺酸鈉備用；

選擇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為石墨40%、乙炔黑30%、活性炭20%、人造炭10%的粉末混合得到混合碳；

選用硅與碳的質(zhì)量比為2:1混合得到載體；

選擇硫酸鋇與鉛粉的質(zhì)量比為0.8%-1.0%，木素與鉛粉的質(zhì)量比為0.2%，胡敏酸與鉛粉的質(zhì)量比為0.3%-0.4%，納米碳管與鉛粉的質(zhì)量比為0.1%的材料混合均勻后得到膨脹劑；

制備納米碳包鉛：按質(zhì)量稱取等量的碳酸鉛和淀粉均勻拌合成混合體，再向混合體添加水，使其成為漿糊狀，在180℃的無氧條件下進(jìn)行炭化處理，得到炭化混合體，再將炭化混合體在315℃~330℃進(jìn)行還原反應(yīng)最終得到納米碳包鉛；

第2步、混合原料：

向鉛粉中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為鉛粉1%-3%的混合碳、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為鉛粉1%-2%的載體，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為鉛粉1.4%—1.7%的膨脹劑，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為鉛粉0.1%-0.3%的聚天冬胺酸鈉，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為鉛粉1%—2%的納米碳包鉛；將以上混合物混合均勻；

第3步、和膏工藝：

首先將第2步得到的混合物干攪拌6-8分鐘，然后加水?dāng)嚢瑁铀畷r(shí)間控制在2分鐘以內(nèi)；再加入酸，攪拌，加酸時(shí)間控制在15-18分鐘以內(nèi)，得到正鉛膏和負(fù)鉛膏；在和膏過程中，正鉛膏和負(fù)鉛膏采用不同的加水量和加酸量；

第4步、涂料工藝：

采用涂板機(jī)將正鉛膏和負(fù)鉛膏涂覆在電極骨架上，得到正電極板基材和負(fù)電極板基材；

第5步、固化工藝：

將第4步得到的正電極板基材和負(fù)電極板基材分十六段進(jìn)行固化處理，正電極板基材和負(fù)電極板采用不同的工藝參數(shù)；

第6步、極板化成：

將正電極板基材和負(fù)電極板基材上已固化的鉛膏中的堿式硫酸鹽與鉛氧化物轉(zhuǎn)化為活性物質(zhì)，正電極板上活性物質(zhì)轉(zhuǎn)化為二氧化鉛，負(fù)電極板上活性物質(zhì)轉(zhuǎn)化為海棉狀鉛。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種鉛碳電極的制備工藝方法，其特征在于，所述的和膏工藝中正鉛膏加入的水的重量為混合物重量的95%-101%，加入的酸的重量為混合物重量的72%-78%；所述的和膏工藝中負(fù)鉛膏加入的水的重量為混合物重量的92%-96%，加入的酸的重量為混合物重量的64%-70%。