[發(fā)明專利]一種鉛酸電池的正極材料的制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810603804.9
• 申請日: 2018-06-12
• 公開（公告）號: CN108807908A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州思創(chuàng)源博電子科技有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/57;H01M4/58;H01M4/60;H01M4/62;H01M10/06
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本發(fā)明公開了一種鉛酸電池的正極材料的制備方法，本發(fā)明同時(shí)加入磷酸鈣和EDTA?2Na，均勻混在活性物質(zhì)鉛膏中對電池化成效果沒有影響，在電池使用過程中提高電池的容量，能使硫酸鉛析出速度加快加上氧化石墨烯的特殊結(jié)構(gòu)可以防止活性物質(zhì)結(jié)塊收縮，使硫酸鉛無法形成規(guī)則致密的大晶體，抑制了鉛晶短路且這些無規(guī)則小顆粒的硫酸鉛在充電時(shí)比較容易恢復(fù)為活性物質(zhì)，有效克服電池后期極板的軟化問題，延長電池使用壽命；本發(fā)明鉛酸蓄電池正極材料采用特定組分的添加劑，所述添加劑的組分包括碳素材料，碳素材料屬于高表面活性物質(zhì)，具有較高的吸附性，能很好的吸附電解液，從而提高硫酸電解液對極板活性物質(zhì)的接觸、滲透，這就相對提高了活性物質(zhì)利用率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池材料領(lǐng)域，具體涉及一種鉛酸電池的正極材料的制備方法。

背景技術(shù)

鉛酸蓄電池自被發(fā)明以來，至今已有一百多年的歷史。鉛酸蓄電池具有結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、使用方便、原料易得和價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于交通運(yùn)輸、通訊和國防等國民經(jīng)濟(jì)中的眾多領(lǐng)域，已成為社會生產(chǎn)和人類生活中不可缺少的能源產(chǎn)品。

目前儲能蓄電池是應(yīng)用于太陽能、風(fēng)能等新能源領(lǐng)域的核心部件，蓄電池的性能和質(zhì)量直接關(guān)系到儲能系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而蓄電池的性能和質(zhì)量則主要受鉛膏配方的影響。現(xiàn)有的鉛酸蓄電池鉛膏及制備方法不能滿足儲能鉛酸蓄電池的使用要求。鉛酸蓄電池在循環(huán)使用時(shí)，主要的壽命衰減模式是正極材料的軟化變態(tài)。 其實(shí)質(zhì)是鉛膏結(jié)晶體的變化，導(dǎo)致鉛膏極度軟化失效。 因此，如何保護(hù)鉛膏結(jié)晶體在循環(huán)使用過程不變化，是提高鉛酸蓄電池循環(huán)壽命的關(guān)鍵。

正極材料中的堿式硫酸鉛、氧化鉛、硫酸鉛等再化成過程中被氧化成PbO2微孔性聚集體，并相互交結(jié)成一個(gè)連續(xù)的整體。正常情況下，正極活性物質(zhì)的多孔性結(jié)構(gòu)可以保持基本穩(wěn)定，能夠經(jīng)受上千次的充放電循環(huán)。但在不同的環(huán)境溫度和充放電制度下，蓄電池會出現(xiàn)不同的失效模式，而一旦活性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)嚴(yán)重受損，放電過程就難于繼續(xù)進(jìn)行。常溫條件下，隨著充放電循環(huán)，正極活性物質(zhì)PbO2顆粒會逐漸變小，被還原為PbSO4，顆粒間逐漸失去連接、活性物質(zhì)孔徑變大，宏觀表現(xiàn)為活性物質(zhì)泥化、脫落，嚴(yán)重時(shí)極板整體結(jié)構(gòu)遭到破壞，無法繼續(xù)使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種鉛酸電池的正極材料的制備方法，本發(fā)明同時(shí)加入磷酸鈣和EDTA-2Na，均勻的混在活性物質(zhì)鉛膏中，對電池的化成效果沒有影響，在電池使用過程中提高電池的容量，能使硫酸鉛析出速度加快加上氧化石墨烯的特殊結(jié)構(gòu)可以防止活性物質(zhì)結(jié)塊收縮，使硫酸鉛無法形成規(guī)則致密的大晶體，抑制了鉛晶短路，且這些無規(guī)則小顆粒的硫酸鉛在充電時(shí)比較容易恢復(fù)為活性物質(zhì)，有效克服電池后期極板的軟化問題，延長電池的使用壽命；本發(fā)明鉛酸蓄電池正極材料采用特定組分的添加劑，所述添加劑的組分包括碳素材料，碳素材料屬于高表面活性物質(zhì)，具有較高的吸附性，能很好的吸附電解液，從而提高硫酸電解液對極板活性物質(zhì)的接觸、滲透，這就相對提高了活性物質(zhì)的利用率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種鉛酸電池的正極材料的制備方法，該方法包括如下步驟：

（1）制備正極材料添加劑

按照石墨烯：磷酸：腈綸：硫酸鎂的重量配比為8:5:6:3配料，混合均勻，球磨得到正極材料添加劑。

（2）配料

正極材料按重量份由下列原料組成：

稀硫酸 7.2- 8.4

上述正極材料添加劑 6.8-7.5

去離子水 10-11.5

EDTA-2Na 0.5-1.5

磷酸鈣 0. 9- 1.2

紅丹 5-6.5