[發明專利]一種深循環用鉛酸蓄電池極板的正極鉛膏

在審

• 申請號: 201510365793.1
• 申請日: 2015-06-29
• 公開（公告）號: CN105140511A
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發明（設計）人: 李明生;羅紅衛
• 申請（專利權）人: 武漢非凡電源有限公司
• 主分類號: H01M4/57
• 分類號: H01M4/57;H01M4/62;H01M10/06
• 代理公司: 武漢天力專利事務所 42208
• 代理人: 程祥

技術領域

本發明涉及鉛酸蓄電池領域，具體涉及一種深循環場合用鉛酸蓄電池極板的正極鉛膏。

背景技術

出于環保的要求，國家對蓄電池行業提出了無鎘化的要求，故行業紛紛轉用鉛鈣合金，但鉛鈣合金難以固化，容易在板柵表面形成硫酸鈣難導電層，從而造成電池早期容量的快速衰減，后大家在正極添加昂貴的金屬錫，盡管有一定改善效果，但是極板過程控制稍有波動就可能造成質量事故，特別是固化工序，發生了一系列復雜的物理化學變化，過程控制難度較大，時有初期容量異常衰減及活性物質快速泥化失效，為此我們需要改善配方避免初期容量異常衰減，延遲活性物質軟化速度。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種深循環用鉛酸蓄電池極板的正極鉛膏，該鉛膏制作的鉛酸蓄電池正極板可以改善電池循深環性能。

本發明提供的技術方案是：一種深循環用鉛酸蓄電池極板的正極鉛膏，鉛膏各組分重量比例為：鉛粉750～1000，三氧化二銻0.5～2,和三氧化二鉍0.5～2，硫酸亞錫0.5～2，硫酸鎂0～2，硫酸鋁0～2，氧化鋅0.5～2，膠體石墨0.5～3，纖維0.5～2，紅丹50～250，稀硫酸80～98，羧甲基纖維素（CMC）1～5,二氧化硅0.5～5，水100～200。上述原料中硫酸鎂和硫酸鋁的用量不同時為0，纖維長度4～10mm。

本發明優選的技術方案是：所述的深循環用鉛酸蓄電池極板的正極鉛膏，由下述重量比例的原料制得：鉛粉750，三氧化二銻2，三氧化二鉍0.5，硫酸亞錫1，

硫酸鎂0.5，硫酸鋁0.5，氧化鋅0.5，膠體石墨2，纖維1，紅丹250，密度為1.40g/ml的稀硫酸86，羧甲基纖維素1.5，二氧化硅1.5，水110。

本發明進一步的優選方案是：所述的深循環用鉛酸蓄電池極板的正極鉛膏，由下述重量比例的原料制得：鉛粉950，三氧化二銻1.5，三氧化二鉍0.6，硫酸亞錫1.2，硫酸鎂0.4，硫酸鋁0.6，氧化鋅2，膠體石墨1.5，纖維0.8，紅丹50，密度為1.38g/ml的稀硫酸90，羧甲基纖維素3，二氧化硅1.5,水108。

本發明更優選方案是：所述的深循環用鉛酸蓄電池極板的正極鉛膏，由下述重量比例的原料制得：鉛粉950，三氧化二銻1.8，三氧化二鉍0.5，硫酸亞錫1.5，硫酸鎂0.4，氧化鋅1，硫酸鋁0.6，膠體石墨3，纖維1.5，紅丹50，密度為1.40g/ml的稀硫酸86，羧甲基纖維素2，二氧化硅1.5，水110。

上述三氧化二銻及三氧化二鉍中的Sb或者Bi起到了PbO₂成核劑的作用，Sb、Bi和Pb可以形成復雜的氧化物，這種氧化物與α-PbO₂的晶體結構相似，可促進α-PbO₂晶粒的生長，改變了板柵腐蝕層形成，使腐蝕層變厚，且腐蝕產物內外層之間無明顯界線，而是逐步過渡，腐蝕膜中的氧化物有效地連接了活性物質PbO₂和板柵，從而使活性物質不易從板柵上脫落，有效阻止了板柵與活性物質之間形成鈍化層，防止電池的早期容量衰減，繼而解決了鉛鈣板柵的無銻效應，增加了電池的使用壽命，同時降低電池內阻。同時三氧化二銻和三氧化二鉍能和二氧化鉛形成鏈狀的配體化合物，在深循環使用時，因為配體的鍵合作用，能夠保持微觀結構的相對穩定，從而能抑制正極活性物質的軟化。

上述的硫酸亞錫在化成后，可以形成良好導電性能的錫的氧化物，這些錫的氧化物摻雜在活性物質內，大大改善活性物質的導電性。

上述的硫酸鎂和硫酸鋁，二者的作用機理相似，在鉛膏中均能形成水合化合物，可在固化時促進游離鉛的氧化，另外硫酸鋁在電池中可以形成較強的網狀氫鍵。

上述的氧化鋅可以和硫酸鋁一起形成尖晶石結構，改善板柵與活性物質界面的穩定性和導電性。

CMC和二氧化硅，均為粉末狀材料，二者都具有極高的比表面積，二者大量用于膠體穩定劑，和水作用生成穩定的三維結構，同時在電池循環使用時可以有效抑制排氣失水。

根據上述的鉛膏，由以下步驟制備而成：

（1）按所述的組分備料；將50%的鉛粉加入和膏機內，加入三氧化二銻、三氧化二鉍、硫酸鎂、硫酸鋁、氧化鋅、纖維、膠體石墨、硫酸亞錫、CMC、二氧化硅等固體材料，快速攪拌3分鐘，然后添加剩余50%的鉛粉，干攪拌3分鐘，

（2）邊攪拌邊將純水在2分鐘內快速加入，然后再攪拌3分鐘；

（3）邊攪拌邊緩慢加入適量的硫酸，時間大約10~15分鐘，