[發明專利]一種鉛蓄電池負極板柵的制備方法及負極板柵

有效

• 申請號: 202110014217.8
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112736254B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 姚秋實;張峰博;張天任;許寶云;陳勤忠;周賢機;鄧成智;劉玉;李靖;李進興;張開紅
• 申請（專利權）人: 天能電池集團股份有限公司
• 主分類號: H01M4/73
• 分類號: H01M4/73;H01M4/82;H01M4/66;H01M10/06
• 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

本發明公開了一種鉛蓄電池負極板柵的制備方法及負極板柵，包括以下步驟：在純水中加入硫酸鹽并調節pH值，制成混合溶液；向鉛粉中加入所述混合溶液，攪拌形成泥膏狀混合物；將碳纖維束置于絕緣載體上，在所述碳纖維束上涂抹泥膏狀混合物；之后在泥膏狀混合物上覆蓋一層鉛箔；再向鉛箔上覆蓋一層絕緣載體，形成絕緣載體、碳纖維束、泥膏狀混合物、鉛箔、絕緣載體的夾層結構；對兩邊的絕緣載體施加壓力，再進行電沉積，使所述碳纖維束的各個碳纖維絲上均包裹有PbO₂微粒；切斷電源，將包裹后的碳纖維束抽出，清洗烘干并短切包裹后的碳纖維絲；將短切后的碳纖維絲作為添加劑使用制備成板柵。本發明降低了負極板柵重量，提升鉛蓄電池的比能量。

技術領域

本發明涉及鉛蓄電池技術領域，具體涉及一種鉛蓄電池負極板柵的制備方法及負極板柵。

背景技術

鉛蓄電池作為一種二次電源，在生活各個領域發揮著重要作用。隨著科學技術的發展，各種二次電源也得到快速發展，其中鉛蓄電池由于比能量較低，受到其它二次電源的沖擊。提升鉛蓄電池比能量，對于提升其競爭力具有重要的意義。

板柵作為鉛蓄電池的一個部件，提供支撐和導電作用。板柵本身不參與鉛蓄電池的反應，因此降低板柵的重量是提高鉛蓄電池比能量的一種有效的途徑。

公開號為CN201927672U的說明書公開了一種由碳纖維板柵制作的鉛酸蓄電池電極板，它由導電性能良好的碳纖維板柵所組成，板柵上設有蜂窩孔穴和極耳，在板柵蜂窩孔穴和板刪表面敷設有鉛膏活性物質。

公開號為CN111682220A的說明書公開了一種鉛酸蓄電池用含碳材料輕量化板柵及其制備方法，所述含碳材料輕量化板柵的筋條為條形結構，所述筋條包括含碳材料；所述筋條為條形皮芯結構或條形管狀結構。采用皮層包覆芯層且通過冷擠壓包覆方式得到含碳復合導電材料。皮芯結構中碳材料含量0.01％-5％。

公開號為CN201956420U的說明書公開了一種輕型鉛蓄電池的電極板，該板柵由石墨材料壓制而成，活性物質直接附著在板柵表面。采用石墨做板柵，節約鉛耗40％，減輕了電池重量。

上述碳纖維制作的板柵，由于碳纖維過于柔軟，在填涂鉛膏過程較難保證兩面鉛膏填涂厚度一致；石墨材料為剛性材料，填涂過程中石墨板柵容易破碎。

金屬材料和非金屬材料的復合材料即保持了金屬的柔韌性，也同時降低了板柵重量。但由于碳材料密度低，鉛合金材料密度大，二者密度相差10g/cm³左右，故碳材料較難分散到鉛合金中形成復合材料。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種鉛蓄電池負極板柵的制備方法及負極板柵，該制備方法可以有效降低負極板柵的質量，從而提升鉛蓄電池的比能量。

本發明還提供了一種鉛蓄電池的負極板柵，該負極板柵采用上述的鉛蓄電池負極板柵的制備方法。

一種鉛蓄電池負極板柵的制備方法，包括以下步驟：

(1)按質量份計，100份純水中加入0.1～1份硫酸鹽，調節pH值為9～12，制成混合溶液；再按質量比10％-20％的比例向鉛粉中加入所述混合溶液，攪拌形成泥膏狀混合物；

(2)將碳纖維束置于絕緣載體上，向所述碳纖維束上涂一層步驟(1)制備的泥膏狀混合物；之后在泥膏狀混合物上覆蓋一層鉛箔；然后再向鉛箔上覆蓋一層絕緣載體，形成絕緣載體、碳纖維束、泥膏狀混合物、鉛箔、絕緣載體的夾層結構；對兩邊的絕緣載體施加壓力，之后再進行電沉積，使所述碳纖維束的各個碳纖維絲上均包裹有鉛化合物微粒PbO₂微粒；切斷電源，將包裹后的碳纖維束抽出，清洗烘干并短切包裹后的碳纖維絲；

(3)將短切后的碳纖維絲作為添加劑使用制備成板柵。

所述硫酸鹽為硫酸鈉或硫酸鉀。

所述步驟(1)中，調節pH值的溶液為NaOH溶液或KOH溶液。