[發明專利]鉛酸蓄電池內化成合膏

有效

• 申請號: 201510070191.3
• 申請日: 2015-02-11
• 公開（公告）號: CN105280916B
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 孟烈;朱健;龐明朵;顧然然
• 申請（專利權）人: 濟源市萬洋綠色能源有限公司
• 主分類號: H01M4/57
• 分類號: H01M4/57;H01M4/62
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司41109
• 代理人: 霍彥偉

技術領域

本發明屬于鉛酸蓄電池技術領域，具體涉及一種鉛酸蓄電池內化成合膏。

背景技術

隨著市場上電動自行車、電動三輪車，電動汽車的數量日益增多，對各種型號電動車蓄電池的需求也隨之增高，蓄電池可以分為內化成和外化成，外化成所用板柵含銻含鎘，內化成所用板柵含鈣。而現如今社會對禁鎘的呼聲日益高漲，政府也制定了到2013年底的禁鎘令及對鉛酸蓄電池生產環保的嚴格要求，所以，鉛酸蓄電池必然要由外化成轉化為內化成，不能含鎘，但是，現在市場上現有的內化成鉛酸蓄電池存在初始容量小、電池壽命短等問題。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的缺陷，提供一種提高鉛酸蓄電池初始容量、延長電池壽命的鉛酸蓄電池內化成合膏。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：一種鉛酸蓄電池內化成合膏，正極合膏中各化學成分占正極合膏鉛粉質量的百分比為：濃度為35%~43%的稀硫酸8%~9%，去離子水11%~13%，氧化錫或硫酸亞錫0.05%~0.4%，膠體石墨或導電石墨0.15%~0.4%，短纖維或聚酯纖維0.04%~0.1%，堿式硫酸鉛粉1%~2%，硫酸鉛粉1%~2%；負極合膏中各化學成分占負極合膏鉛粉質量的百分比為：濃度為35%~43%的稀硫酸7.5%~9%，去離子水10%~12%，乙炔炭黑2%~4%，木素磺酸鈉2%~4%，硫酸鋇8%~14%，短纖維或聚酯纖維0.04%~0.1%，腐殖酸2%~4%，硫酸鎂0.1%~0.2%。

正極合膏中堿式硫酸鉛粉的堿式硫酸鉛含量為4%~14%，四堿式硫酸鉛含量≤98%；硫酸鉛粉中硫酸鉛含量為4%~14%。

正極合膏中氧化錫或硫酸亞錫的規格為100~250目，膠體石墨或導電石墨的規格為200~400目，短纖維或聚酯纖維的規格為2~5mm，堿式硫酸鉛粉的規格為100~250目，硫酸鉛粉的規格為100~250目；所述負極合膏中乙炔炭黑電阻率Ω·m≤2.5，木素磺酸鈉規格為固形物含量≥95%，硫酸鋇規格細度≤45μm，短纖維或聚酯纖維規格為2~5mm，腐殖酸規格為100~120目，硫酸鎂規格細度≤45μm。

正、負極合膏配方中各組分的主要作用如下：

氧化錫：用以提高鉛酸蓄電池的放電容量和活性物質的利用率，提高鉛酸蓄電池的充電效率。

硫酸亞錫：在充電過程中氧化為離子轉移至電解液中，它將滲透到活性物質的凝膠區，它如沾合劑一樣可以防止水化聚合物鏈的分解，阻滯正極活性物質在充放電過程中的動脈作用，從而延長電池壽命，主要解決PCL效應1、2。

膠體石墨：其抗氧化能力較強，在電池使用過程中起到增強極板孔率的同時增加強度、導電性能提升、增加低溫容量，降低內阻和提高電池大電流充電接受能力的目的。

短纖維：其比電阻率與活性物質同一數量級，其效果可以使極板電阻率降低，化成是提高pbo2的轉化效率，縮短化成時間，減少耗電量；同時增強合膏內部筋條結果使其更有強度，起到長久保證強度目的。

堿式硫酸鉛粉：含有一定比例的四堿式硫酸鉛，主要增加電池使用壽命，及增強合膏強度。

硫酸鉛粉：主要目的是使合膏在配制過程中提前達到由一堿式硫酸鉛向三堿式硫酸鉛、四堿式硫酸鉛的轉換，使后期合膏更為均勻一致。

乙炔炭黑：裂解法得到的產品其結晶及二次結構更為發達，故導電性和吸液性也更優良。由于重金屬等雜質少，所以自放電造成的損耗小，它除了能改善活性物質導電性及提高活性物質孔隙率外，還可以在金屬鉛和硫酸鉛結晶過程中調節表面活性物質或有機膨脹劑的分布，能聚集過多的表面活性物質吸附在鉛和硫酸鉛上，從而改善負極的充電接收能力。

腐殖酸：是有機高分子化合物，也是一種表面活性物質，其本身具有較強的吸附性能，腐殖酸的加入可使高分散的吸附在活性物質表面，使放電產物pbso4結晶在金屬表面難以析出，而較容易在已結晶的pbso4上繼續長大，抑制了致密硫酸鉛層的形成，推遲了負極的鈍化，起到了晶核的作用。另外由于腐殖酸屬有機分子在金屬鉛表面的吸附，使得電極的相應界面上的海綿狀鉛的自由能相應減小，抑制了負極活性物質的收縮速度。因此腐殖酸對于負極活性物質具有，成核劑、膨脹劑的功效，又由于腐殖酸是一種無定形的碳結構，又具有成孔劑的作用。另外腐殖酸的加入能夠提高析氫過電位，使電池充電時能起到抑制負極氫氣析出的作用。