铅酸蓄电池电极活性物质制造技术

本发明专利技术公开了一种铅酸蓄电池电极活性物质，包括铅粉和复合材料颗粒；铅粉包括金属铅粉、球磨铅粉、巴顿铅粉、Pb

Lead acid battery electrode active material

The invention discloses a lead-acid battery electrode materials, including powder and composite materials including metal powder particles; lead powder, lead powder, lead powder, milling Barton Pb

【技术实现步骤摘要】
铅酸蓄电池电极活性物质
本专利技术涉及铅酸蓄电池领域，特别是涉及铅酸蓄电池电极活性物质。
技术介绍
铅酸蓄电池活性物质与铅酸蓄电池的性能密切相关，影响甚至决定着铅酸蓄电池的比功率、比能量、大电流放电能力、充电效率、循环使用寿命等。现行铅酸蓄电池活性物质的制备及应用，使铅酸蓄电池获得了相对实用而较好的性能。一般地，通过向活性物质中添加一些常见的导电剂、分散剂、膨胀剂等，可获得30％-60％的正、负极活性物质利用率和较好的充电效率，也能使硫酸盐化、正极活性物质软化脱落、早期容量损失问题或多或少地得到控制或缓解，但仍存在相当的提升空间和问题，例如，活性物质利用率、充电效率、大电流放电能力以及正极活性物质软化脱落的控制等还不够理想，碳类导电剂在正极中容易被氧化消耗掉、在负极中呈低析氢过电位，钛氧化物添加剂TiO2导电性差，而导电性较好的亚氧化钛(Ti4O7)制备条件极为苛刻导致质量产品难得，等等。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种铅酸蓄电池电极活性物质，它可以显著提高铅酸蓄电池性能。为解决上述技术问题，本专利技术的铅酸蓄电池电极活性物质，包括铅粉和复合材料颗粒；所述铅粉包括金属铅粉、球磨铅粉、巴顿铅粉、Pb2O粉、PbO粉、Pb2O3粉、Pb3O4粉、PbO2粉中的一种或多种；所述复合材料颗粒包括包覆型复合材料颗粒、混杂型复合材料颗粒中的一种或多种；所述包覆型复合材料颗粒包括包覆层和被包覆层全部或部分包裹着的内核；所述包覆层的材料包括非金属钛化合物、锡类材料的一种或多种；所述内核的材料为固体材料，包括与包覆层不同的非金属钛化合物、金属、合金、导电高分子、碳材料、半导体、导电陶瓷、压电材料、热电材料、有机聚合物、玻璃、SiO2、木质、纸质、盐、无机聚合物、正极添加剂、负极添加剂中的一种或多种；所述混杂型复合材料颗粒的混杂材料包括非金属钛化合与锡类材料混杂形成的材料、非金属钛化合物和锡类材料中的一种或多种与其它材料混杂形成的材料、上述混杂材料掺杂F、Sb、Sn、Ca、Bi、Co、Ca、Al、Mg、N、P、O、C中的一种或多种元素后形成的掺杂化合物中的一种或多种；形成混杂材料的混杂方式包括原子层面的混杂、原子团簇层面的混杂中的一种或多种；所述其它材料包括上述的内核材料。所述包覆层的材料还包括上述混杂型复合材料颗粒的混杂材料。所述非金属钛化合物包括钛(Ti)的硫化物、氮化物、硼化物、碳化物、氢化物、氢氧化物、硅化物、亚氧化物、二氧化钛、上述化合物在原子微观层面或原子簇层面的共生共混物、上述化合物掺杂F、Sb、Sn、Ca、Bi、Co、Ca、Al、Mg、N、P、O、C中的一种或多种元素后形成的掺杂化合物中的一种或多种。所述钛的硫化物包括TiS、TiS2、Ti2S3、TiS3中的一种或多种；钛的氮化物包括TiN、TiN2、Ti2N、Ti3N、Ti4N、Ti3N4、Ti3N5、Ti5N6中的一种或多种；钛的硼化物包括Ti2B、TiB、TiB2、Ti2B5中的一种或多种；钛的碳化物包括TiC、非化学计量碳化钛中的一种或多种；钛的氢化物包括TiH、TiH2中的一种或多种；钛的氢氧化物包括Ti(OH)2、Ti(OH)3、H4TiO4、H3TiO3、多钛酸中的一种或多种；钛的硅化物包括TiSi、非化学计量硅化钛中的一种或多种；钛的亚氧化物包括TiO、Ti2O3、Ti3O5、Ti4O7、Ti5O9中的一种或多种。所述在原子微观层面的共生共混物包括：Ti-B-N、Ti-B-O、Sn-O-Ti类三元钛化合物、Ti-B-O-N类四元钛化合物；在原子簇层面的共生共混物包括：TiO2原子簇-TiB2原子簇类共生共混化合物、TiB2原子簇-TiN原子簇类共生共混化合物、TiO2原子簇-TiB2原子簇-TiN原子簇类共生共混化合物、TiO2原子簇-TiB2原子簇-TiC原子簇-TiN原子簇类共生共混化合物。所述锡类材料包括未掺杂的SnO2、SnSO4、SnO、Sn，及掺杂了F、Sb、Ca、Ti、Bi、Co、Ca、Al、Mg、N、P、O、C中的一种或多种元素的SnO2、SnSO4、SnO、Sn中的一种或多种。所述金属包括铝、铜、银、钛、铅、铁、锡中的一种或多种；所述合金包括铝合金、铜合金、银合金、钛合金、铅合金、铁合金、锡合金中的一种或多种。所述导电高分子包括共轭高聚物、掺杂型高聚物、电荷转移型复合物、光电导高聚物、高取向导电高聚物中的一种或多种；所述碳材料包括石墨、石墨烯、碳纳米管、活性碳、碳黑、乙炔黑中的一种或多种；所述半导体包括PbO2、SnO2、Si、单晶硅、多晶硅、掺杂硅中的一种或多种。所述正极添加剂包括导电剂、增孔剂、分散剂、发泡剂、正极板栅防腐剂、抗钝化剂、抗早期容量衰减剂、循环寿命改善剂、自放电抑制剂、防正极活性物质软化脱落剂、粘合剂中的一种或多种,包括碳素材料(碳黑、各向异性石墨、黑磷、胶体石墨、乙炔黑、石墨、多并苯、碳纤维)、石墨烯、钛、阴、阳离子发泡剂诸如十二烷基硫酸钠、磷酸、硼酸、硫酸钴、硫酸镁、四碱式硫酸铅、羟甲基纤维素钠、短纤维(涤纶、聚丙烯、腈纶纤维、聚四氟乙烯、碳素)、高分子导电添加剂、还原剂(硫酸羟胺)、锑化合物或锑、铋化合物或铋、锂化合物或锂、钙盐、铝盐、沸石、硅酸、SiO2、，碳酸氢钠、聚合物或聚合物反应前体乳液，其中的一种或多种；所述负极添加剂包括有导电剂、增孔剂、分散剂、发泡剂、膨胀剂、析氢阻化剂、低温性能提高剂、阻氧剂、抗硫酸盐化剂、自放电抑制剂、粘合剂中的一种或多种；包括：碳黑、石墨烯、钛、海棉钛、腐殖酸、木素磺酸盐、木质素、鞣剂的衍生物、烤胶、硫酸钡、塑料短纤维、抗氧化剂(α-萘酚、β-萘酚、α-亚硝基-β-萘酚、硬脂酸、硬脂酸锌、松香、1，2酸、甘油、硼酸)、香兰素其中的一种或多种。所述包覆型复合材料颗粒的包覆层和内核之间还可以插入一层以上的中间层，用来增强包覆层和内核之间的粘接强度、加强导电接触、预防内核腐蚀等。所述中间层的材料包括能够用作包覆层的材料、能够用作内核的材料、钛类添加剂、锡类添加剂、正极添加剂、负极添加剂、硫酸中的一种或多种。所述混杂材料的原子层面混杂方式是指：相互混杂的各种材料(以下称组分材料)，各自以原子的微观尺度、在一维、二维、三维空间上进行均一或不均一的混杂后，形成混杂型复合材料的方式，在本专利技术中，用“组分材料1中的第1种原子xa-组分材料1中的第2种原子xb-…-组分材料1中的第n种原子xz-…-组分材料n中的第n种原子zz”表述式来表示某一具体的原子层面混杂型复合材料，其中，原子的下标xa、xb、…、xz、…、zz，是彼此相等或不相等的任意非零正有理数(即，除零以外的正整数或/和分数)，用来表示该混杂型复合材料中所参与混杂的每种组分材料原子的相对数目。例如：将相同摩尔数的TiN组分材料与TiB组分材料混杂所形成的原子层面混杂复合材料，以Ti2-B-N表示；将相对摩尔数比例为2:1的SnO2与PbO2组分材料所形成的原子层面混杂复合材料，以Sn2-O6-Pb表示；所述混杂材料的原子团簇层面混杂方式是指相互混杂的组分材料，各自以原子尺度以上或原子团簇尺度及以上的微观尺度、在一维、二维、三维空间上进行均一或不均一、一种或多种微观尺度上混杂后，形成混杂型复合材料的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
铅酸蓄电池电极活性物质，其特征在于，所述电极活性物质配方中包括铅粉和复合材料颗粒；所述铅粉包括金属铅粉、球磨铅粉、巴顿铅粉、Pb

【技术特征摘要】
1.铅酸蓄电池电极活性物质，其特征在于，所述电极活性物质配方中包括铅粉和复合材料颗粒；所述铅粉包括金属铅粉、球磨铅粉、巴顿铅粉、Pb2O粉、PbO粉、Pb2O3粉、Pb3O4粉、PbO2粉中的一种或多种；所述复合材料颗粒包括包覆型复合材料颗粒、混杂型复合材料颗粒中的一种或多种；所述包覆型复合材料颗粒包括包覆层和被包覆层全部或部分包裹着的内核；所述包覆层的材料包括非金属钛化合物、锡类材料的一种或多种；所述内核的材料为固体材料，包括与包覆层不同的非金属钛化合物、金属、合金、导电高分子、碳材料、半导体、导电陶瓷、压电材料、热电材料、有机聚合物、玻璃、SiO2、木质、纸质、盐、无机聚合物、正极添加剂、负极添加剂中的一种或多种；所述混杂型复合材料颗粒的混杂材料包括非金属钛化合与锡类材料混杂形成的材料、非金属钛化合物和锡类材料中的一种或多种与其它材料混杂形成的材料、上述混杂材料掺杂F、Sb、Sn、Ca、Bi、Co、Ca、Al、Mg、N、P、O、C中的一种或多种元素后形成的掺杂化合物中的一种或多种；形成混杂材料的混杂方式包括原子层面的混杂、原子团簇层面的混杂中的一种或多种；所述其它材料包括上述的内核材料。2.根据权利要求1所述的活性物质，其特征在于，所述包覆层的材料还包括权利要求1中混杂型复合材料颗粒的混杂材料。3.根据权利要求1所述的活性物质，其特征在于，所述非金属钛化合物包括钛的硫化物、氮化物、硼化物、碳化物、氢化物、氢氧化物、硅化物、亚氧化物、二氧化钛、上述化合物在原子微观层面或原子簇层面的共生共混物、上述化合物掺杂F、Sb、Sn、Ca、Bi、Co、Ca、Al、Mg、N、P、O、C中的一种或多种元素后形成的掺杂化合物中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的活性物质，其特征在于，钛的硫化物包括TiS、TiS2、Ti2S3、TiS3中的一种或多种；钛的氮化物包括TiN、TiN2、Ti2N、Ti3N、Ti4N、Ti3N4、Ti3N5、Ti5N6中的一种或多种；钛的硼化物包括Ti2B、TiB、TiB2、Ti2B5中的一种或多种；钛的碳化物包括TiC、非化学计量碳化钛中的一种或多种；钛的氢化物包括TiH、TiH2中的一种或多种；钛的氢氧化物包括Ti(OH)2、Ti(OH)3、H4TiO4、H3TiO3、多钛酸中的一种或多种；钛的硅化物包括TiSi、非化学计量硅化钛中的一种或多种；钛的亚氧化物包括TiO、Ti2O3、Ti3O5、Ti4O7、Ti5O9中的一种或多种。5.根据权利要求3所述的活性物质，其特征在于，在原子微观层面的共生共混物包括：Ti-B-N、Ti-B-O、Sn-O-Ti类三元钛化合物，Ti-B-O-N类四元钛化合物；在原子簇层面的共生共混物包括：TiO2原子簇-TiB2原子簇类共生共混化合物、TiB2原子簇-TiN原子簇类共生共混化合物、TiO2原子簇-TiB2原子簇-TiN原子簇类共生共混化合物、TiO2原子簇-TiB2原子簇-TiC原子簇-TiN原子簇类共生共混化合物。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨春晓，
申请(专利权)人：杨春晓，
类型：发明
国别省市：上海,31