[發明專利]一種利用回用鉛粉制備動力電池的方法、正極板和動力電池

在審

• 申請號: 202011180978.2
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112420996A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 郭志剛;許寶云;王娟;高銀;李桂發;劉明偉;王杜友;張璐盈;張應喜;李雪輝;劉玉;張天任
• 申請（專利權）人: 天能電池集團股份有限公司
• 主分類號: H01M4/20
• 分類號: H01M4/20;H01M10/12
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 沈金龍

本發明公開了一種利用回用鉛粉制備動力電池正極板的方法，包括以下步驟：(1)將回收的動力電池經過熔煉爐熔煉后制得一次粗鉛，保留一次粗鉛中鉍、銻、錫、銀成分，其余雜質按要求除雜，使雜質符合標準；(2)測定成分并調整含量；(3)用回收粗鉛鑄錠，切塊后制作正極鉛粉，利用該正極鉛粉制備正極鉛膏，然后涂板制備正極板、組裝成生板電池，電池化成后制成動力電池。本發明通過在回收鉛蓄電池時，采用在回收鉛中不除雜，直接利用有益元素，經過調整銻、錫、鉍等金屬添加劑的含量，直接鑄錠后制備鉛粉，再用于制備正極活性物質，結果銻、錫、鉍等金屬添加劑分布的更加均勻，制備成電池的循環壽命也有所提高。

技術領域

本發明涉及鉛蓄電池技術領域，特別是涉及一種利用回用鉛粉制備動力電池的方法、正極板和動力電池。

背景技術

傳統的鉛酸電池正極用鉛粉一般使用1號鉛，從粗鉛到1號鉛可以通過電解粗鉛或用火法處理得到，把粗鉛中銻錫鉍等金屬處理掉，處理的方法流程復雜，能耗高，造成1號鉛的成本偏高。同時，使用1號鉛制作的鉛粉，在使用鉛鈣錫鋁合金時，在深循環的條件下，電池循環壽命較短。

比如，公開號為CN101173326的發明公開了一種廢鉛酸蓄電池回收鉛過程中產生的酸性廢液的回收利用方法，通過加入氨水中和、硫化沉淀、硝酸酸化以及溶劑萃取等一整套技術，可將廢鉛酸蓄電池鉛回收廢液中的鉛、鎘、銻、錫、鉍、銅、鋅、銀等離子均得到良好的回收利用，極大地提高了資源的綜合回收利用率，同時也消除了相關重金屬離子對環境的污染，具有十分重要的現實意義。

公開號為CN108539315A的發明公開了一種廢鉛蓄電池鉛膏回收的新工藝，將含銻量為46％的Pb-Sb粗合金與脫硫鉛膏(PbCO₃)在真空條件下反應，使鉛膏轉變為金屬鉛，而Pb-Sb粗合金中的銻則轉變為三氧化二銻。鉛膏真空再生耦合Pb-Sb粗合金分離銻技術，不但實現鉛膏的回收，也同時實現Pb-Sb粗合金分離。

另一方面，現有技術中，為了提高電池的壽命，在使用1號鉛制作的鉛粉中和膏時添加硫酸亞錫和三氧化二銻等，由于添加物和鉛粉比重的明顯差異，和膏機的攪拌方式難以做到混合均勻，造成電池一致性差，電池在深循環的條件下，部分的電池仍出現早期容量衰減現象,電池壽命短的問題沒有根本解決。另外，三氧化二銻有毒，在人工在操作平臺添加，容易造成環境污染，對人身體會造成傷害，并且，硫酸亞錫和三氧化二銻的價格相當于對應金屬價格的5倍左右，成本很高。

因此，如何有效改善和膏平臺的環境，降低對人體的傷害，同時消除早期容量衰減，降低配方的成本，提升動力電池的深循環性能，是本領域技術人員需要解決的問題。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的回收含有較高銻、錫、鉍等金屬添加劑的動力鉛蓄電池時去除這些金屬添加劑較為困難、耗費人力物力較多的問題，提供了一種利用回用鉛粉制備動力電池正極板的方法、正極板和動力電池。

一種利用回用鉛粉制備動力電池正極板的方法，包括以下步驟：

(1)將回收的動力電池經過熔煉爐熔煉后制得一次粗鉛，保留一次粗鉛中鉍、銻、錫、銀成分，其余雜質按要求除雜，使雜質符合1號電解鉛的標準，制備得到回收粗鉛；

(2)測定回收粗鉛的成分，依據動力電池正極板的正極鉛膏配方調整回收粗鉛中鉍、銻、錫、銀四種元素的含量，

(3)以調整后的回收粗鉛直接鑄錠制備鉛錠，將鉛錠切塊后制作正極鉛粉，利用該正極鉛粉制備正極鉛膏，然后涂板制備正極板、組裝成生板電池，電池化成后制成動力電池。

優選的，步驟(2)調整后的回收粗鉛中，金屬銻的質量濃度為0.001～0.5000％，金屬錫的質量濃度為0.0010～1.2000％，金屬鉍的質量濃度為0.0005～0.0500％，金屬銀的質量濃度為0.0005～0.0200％。步驟(2)調整時，對含量缺少的額外添加純鉍、銻、錫或銀；對含量超過的，則用1號電解鉛進行稀釋。