一种深循环用铅酸蓄电池极板的正极铅膏制造技术

技术编号:12467305 阅读:58 留言:0更新日期:2015-12-09 17:00
本发明专利技术公开了一种深循环用铅酸蓄电池极板的正极铅膏,各组分重量比例为:铅粉750~1000、三氧化二锑0.5~2、三氧化二铋0.5~2、硫酸亚锡0.5~2、硫酸镁0~2、硫酸铝0~2、氧化锌0.5~2、胶体石墨0.5~3、纤维0.5~2,红丹50~250、稀硫酸80~98、CMC 1~5、二氧化硅0.5~5,纯水100~110。上述原料中硫酸镁和硫酸铝的用量不同时为0,纤维长度4~10mm。本发明专利技术公开的深循环用铅酸蓄电池极板的正极铅膏,添加了可以防止水化聚合物链分解,减小结晶化倾向,防止软化脱落的三氧化二锑和三氧化二铋,以及可以增加活性物质的粘附强度的气相二氧化硅、CMC,促进生成水化活性物质链和改善板栅与活性物质界面的硫酸镁、硫酸铝、氧化锌,并通过调节这些添加剂的比例使其达到最佳效果,从而防止前期容量衰减,延长电池深循环使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及铅酸蓄电池领域,具体设及一种深循环场合用铅酸蓄电池极板的正极 铅膏。
技术介绍
出于环保的要求,国家对蓄电池行业提出了无儒化的要求,故行业纷纷转用铅巧合金, 但铅巧合金难W固化,容易在板栅表面形成硫酸巧难导电层,从而造成电池早期容量的快 速衰减,后大家在正极添加昂贵的金属锡,尽管有一定改善效果,但是极板过程控制稍有波 动就可能造成质量事故,特别是固化工序,发生了一系列复杂的物理化学变化,过程控制难 度较大,时有初期容量异常衰减及活性物质快速泥化失效,为此我们需要改善配方避免初 期容量异常衰减,延迟活性物质软化速度。
技术实现思路
针对上述问题,本专利技术提供一种深循环用铅酸蓄电池极板的正极铅膏,该铅膏制作的 铅酸蓄电池正极板可W改善电池循深环性能。 本专利技术提供的技术方案是:一种深循环用铅酸蓄电池极板的正极铅膏,铅膏各组 分重量比例为:铅粉750~1000,=氧化二錬0.5~2,和=氧化二祕0.5~2,硫酸亚 锡0.5~2,硫酸儀0~2,硫酸侣0~2,氧化锋0.5~2,胶体石墨0.5~3,纤维0.5 ~2,红丹50~250,稀硫酸80~98,簇甲基纤维素(CMC)I~5,二氧化娃0.5~5,水 100~200。上述原料中硫酸儀和硫酸侣的用量不同时为0,纤维长度4~10mm。 本专利技术优选的技术方案是:所述的深循环用铅酸蓄电池极板的正极铅膏,由下述 重量比例的原料制得:铅粉750,=氧化二錬2,=氧化二祕0. 5,硫酸亚锡1, 硫酸儀0. 5,硫酸侣0. 5,氧化锋0. 5,胶体石墨2,纤维1,红丹250,密度为1. 40g/ml的 稀硫酸86,簇甲基纤维素1. 5,二氧化娃1. 5,水110。 本专利技术进一步的优选方案是:所述的深循环用铅酸蓄电池极板的正极铅膏,由下 述重量比例的原料制得:铅粉950,=氧化二錬1. 5,=氧化二祕0. 6,硫酸亚锡1. 2,硫酸儀 0. 4,硫酸侣0. 6,氧化锋2,胶体石墨1. 5,纤维0. 8,红丹50,密度为1. 38g/ml的稀硫酸90, 簇甲基纤维素3,二氧化娃1. 5,水108。 本专利技术更优选方案是:所述的深循环用铅酸蓄电池极板的正极铅膏,由下述重量 比例的原料制得:铅粉950,=氧化二錬1. 8,=氧化二祕0. 5,硫酸亚锡1. 5,硫酸儀0. 4,氧 化锋I,硫酸侣0. 6,胶体石墨3,纤维I. 5,红丹50,密度为I. 40g/ml的稀硫酸86,簇甲基纤 维素2,二氧化娃1. 5,水110。 上述=氧化二錬及=氧化二祕中的訊或者Bi起到了化〇2成核剂的作用,Sb、Bi 和化可W形成复杂的氧化物,运种氧化物与a-Pb〇2的晶体结构相似,可促进a-Pb〇2晶 粒的生长,改变了板栅腐蚀层形成,使腐蚀层变厚,且腐蚀产物内外层之间无明显界线,而 是逐步过渡,腐蚀膜中的氧化物有效地连接了活性物质化化和板栅,从而使活性物质不易 从板栅上脱落,有效阻止了板栅与活性物质之间形成纯化层,防止电池的早期容量衰减,继 而解决了铅巧板栅的无錬效应,增加了电池的使用寿命,同时降低电池内阻。同时=氧化二 錬和=氧化二祕能和二氧化铅形成链状的配体化合物,在深循环使用时,因为配体的键合 作用,能够保持微观结构的相对稳定,从而能抑制正极活性物质的软化。 上述的硫酸亚锡在化成后,可W形成良好导电性能的锡的氧化物,运些锡的氧化 物渗杂在活性物质内,大大改善活性物质的导电性。 上述的硫酸儀和硫酸侣,二者的作用机理相似,在铅膏中均能形成水合化合物,可 在固化时促进游离铅的氧化,另外硫酸侣在电池中可W形成较强的网状氨键。 上述的氧化锋可W和硫酸侣一起形成尖晶石结构,改善板栅与活性物质界面的稳 定性和导电性。CMC和二氧化娃,均为粉末状材料,二者都具有极高的比表面积,二者大量用于胶 体稳定剂,和水作用生成稳定的=维结构,同时在电池循环使用时可W有效抑制排气失水。 根据上述的铅膏,由W下步骤制备而成: (1) 按所述的组分备料;将50%的铅粉加入和膏机内,加入=氧化二錬、=氧化二祕、硫 酸儀、硫酸侣、氧化锋、纤维、胶体石墨、硫酸亚锡、CMC、二氧化娃等固体材料,快速揽拌3分 钟,然后添加剩余50%的铅粉,干揽拌3分钟, (2) 边揽拌边将纯水在2分钟内快速加入,然后再揽拌3分钟; (3) 边揽拌边缓慢加入适量的硫酸,时间大约10~15分钟, (4) 加酸完毕后继续快速揽拌5~6分钟,调节视密度后出膏。 本专利技术通过添加少量添加剂,从增加铅膏粘度,改善铅膏微观结构,一方面促进铅 膏在固化干燥时形成微观网络结构,另一方面抑制电池循环过程中微观网络结构的变化破 坏,同时降低铅膏化成后和板栅的界面电阻,抑制形成致密的硫酸巧不导电层。【具体实施方式】 下面结合具体实例进一步说明,但本专利技术不限于下面实例。 实例1,各物料重量比例:铅粉750,=氧化二錬2,=氧化二祕0. 5,硫酸亚锡1,硫 酸儀0. 5,硫酸侣0. 5,氧化锋0. 5,胶体石墨2,纤维1,红丹250,稀硫酸86( 1. 40g/ml),CMC I. 5,二氧化娃I. 5,纯水110。 本铅膏视密度约4. 4g/cm3,采用此配方的铅膏制作的正极板配常规负极板,按W 下方式测试循环性能: -12Afor5S-13Ato8V+0A*3min-6AtolO. 5V+0A*3min+l. 5A*14. 7V*0. 9A*16h13A放电到8V阶段时间小于32min判定为失效。结果如下:实例I的铅膏针入度和常规铅膏相当,均为24~25,但循环性能有显著改善。美中不 足的是,固化干燥后粉尘较多;经过345次循环后失效,电池失水350g,正极板栅腐蚀较明 思O 申请人研究发现,降低红丹用量,调高CMCW增加铅膏粘度,可W改善固化干燥后 粉尘较多问题;调整降低=氧化二錬和胶体石墨等比例,W降低其可能导致析氨失水的正 极板栅腐蚀过快,在较大幅度降低=氧化二錬比例同时,略微调高=氧化二祕比例;因胶体 石墨的降低,增加硫酸亚锡补充导电性能的不足,硫酸儀硫酸侣二者略微调整,调高氧化锋 的比例W促进氧当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种深循环用铅酸蓄电池极板的正极铅膏,其特征在于由下述重量比例的原料制得:铅粉750 ~ 1000,三氧化二锑0.5 ~ 2,三氧化二铋0.5 ~ 2,硫酸亚锡0.5 ~ 2,硫酸镁0~2,硫酸铝0~2,氧化锌0.5~2,胶体石墨0.5~ 3,纤维0.5 ~ 2,红丹50 ~ 250,稀硫酸80 ~ 98,羧甲基纤维素1 ~ 5,二氧化硅0.5~ 5,纯水100~110;上述原料中硫酸镁和硫酸铝的用量不同时为0,纤维长度4~10mm。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李明生罗红卫
申请(专利权)人:武汉非凡电源有限公司
类型:发明
国别省市:湖北;42

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