[發明專利]一種鉛酸蓄電池負極鉛膏及負極板的制備方法

有效

• 申請號: 202011227879.5
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112436143B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 孫海濤;陳二霞;王再紅;霍玉龍;高鶴;閆娜;陳志雪;柴琳
• 申請（專利權）人: 風帆有限責任公司
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/20;H01M4/21;C01B21/082
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 孟玉寒

1.一種鉛酸蓄電池負極鉛膏，其特征在于：所述負極鉛膏包括如下質量添加比的組分，鉛粉：短纖維：木素：腐植酸：硫酸鋇：鋇摻雜氮化碳：碳材料：純凈水：稀硫酸＝100：(0.05-0.5)：(0-1.0)：(0-1.0)：(0-2.0)：(0.1-1.0)：(0-1.0)：(10-15)：(6-10)；所述鋇摻雜氮化碳主要成分為石墨相氮化碳。

2.根據權利要求1所述的鉛酸蓄電池負極鉛膏，其特征在于：所述鋇摻雜氮化碳的主要成分為石墨相氮化碳，鋇元素為成核劑，所述鋇摻雜氮化碳的平均粒徑小于5μm，比表面積為10-500m²/g，其制備方法包括如下步驟：

①稱取一定量的Ba(OH)₂，加入到溶劑中，充分攪拌至完全溶解，得到Ba(OH)₂溶液，Ba(OH)₂溶液的濃度為0.01-5wt％；

②稱取一定量的三聚氰胺，加入到Ba(OH)₂溶液中，得到鋇摻雜三聚氰胺前軀體混濁液，三聚氰胺與Ba(OH)₂的質量比控制在100：(0.1-10)，對混濁液進行充分攪拌0.1-300min后，靜置0.1-12h；

③將靜置好的鋇摻雜三聚氰胺前軀體混濁液在40-120℃下烘干1-24h，得到鋇摻雜三聚氰胺前軀體粉末；

④將得到的鋇摻雜三聚氰胺前軀體粉末加熱至400-800℃，并保溫焙燒0.5-6h，得到鋇摻雜氮化碳顆粒；

⑤將得到的鋇摻雜氮化碳顆粒進行研磨，得到用于鉛酸電池的鋇摻雜氮化碳材料。

3.根據權利要求2所述的鉛酸蓄電池負極鉛膏，其特征在于：所述溶劑為甲醇、乙醇、水中的一種或多種。

4.根據權利要求3所述的鉛酸蓄電池負極鉛膏，其特征在于：所述步驟④中，焙燒時鋇摻雜三聚氰胺前軀體粉末置于帶蓋的坩堝中，或處于保護氣氛下，保護氣氛為CO₂、N₂、He和Ar中的一種或幾種。

5.根據權利要求4所述的鉛酸蓄電池負極鉛膏，其特征在于：所述鉛粉的氧化度為60-98％，其中一百重量份的鉛粉中PbO和Pb的質量比為(60-98)：(40-2)。

6.根據權利要求5所述的鉛酸蓄電池負極鉛膏，其特征在于：所述短纖維為聚酯纖維和聚丙烯腈纖維中的一種或多種，長度為1-15mm。

7.根據權利要求6所述的鉛酸蓄電池負極鉛膏，其特征在于：所述純凈水的導電率≤0.33μs/cm，稀硫酸為分析純，其密度為1.1-1.6g/cm³。

8.根據權利要求7所述的鉛酸蓄電池負極鉛膏，其特征在于：所述碳材料為炭黑、活性炭和石墨中的一種或多種。

9.一種負極板的制備方法，其特征在于：利用權利要求1至8任一項所述的鉛酸蓄電池負極鉛膏制備負極板，包括如下步驟：

①將鉛粉、短纖維、木素、腐植酸、硫酸鋇、鋇摻雜氮化碳、碳材料按100：(0.05-0.5)：(0-1.0)：(0-1.0)：(0-2.0)：(0.1-1.0)：(0-1.0)的質量比例進行攪拌混合均勻；

②向步驟①中得到的混合物中依次加入水和硫酸水溶液，分別充分攪拌1-30min得到負極鉛膏；

③將鉛膏平整地刮涂在板柵上，鉛膏厚度為0.5-10mm，20-80℃固化1～50h，固化過程中的相對濕度為90-100％，然后50-100℃下干燥0.5-24h，干燥過程中的相對濕度為0-20％，得到負極板。

10.根據權利要求9所述的負極板的制備方法，其特征在于：所述步驟②中得到的負極鉛膏的密度為3.5-4.5g/cm³。