长寿命铅酸蓄电池制造技术

本发明专利技术公开了一种长寿命铅酸蓄电池，其特征在于，所述铅酸蓄电池其正极和负极均为正负极通用电极，所述正极、负极、正负极通用电极包括但不限于：其电极活性物质或活性物质配方中包括膨胀剂的正负极通用电极或/和正极或/和负极、彼此具有相同活性物质或相同活性物质配方的正负极通用电极、彼此等价的正负极通用电极、彼此为同一种的或相同的正负极通用电极，其中的一种或多种；或者，所述铅酸蓄电池其正极或/和负极中包括膨胀剂；本发明专利技术所公开的铅酸蓄电池具有长寿命。

【技术实现步骤摘要】
长寿命铅酸蓄电池
本专利技术涉及一种铅酸蓄电池，特别涉及一种长寿命铅酸蓄电池。
技术介绍
铅酸蓄电池，可循环充放，可大大降低社会的生产、使用、环保成本，铅酸蓄电池的寿命或使用寿命越长，则其产生的经济效益和社会效益就越大。导致铅酸蓄电池寿命或使用寿命终止的原因很多，重要的原因包括但不限于如正极活性物质膨胀或/和软化或/和脱落、腐蚀、钝化、早期容量损失、负极比表面积收缩、活性物质失活、盐化、结晶化、活性物质与集流体接触不良、记忆效应、活性物质自身分解等问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种长寿命铅酸蓄电池，所述长寿命铅酸蓄电池，因为可以或有利于、有助于克服、解决一些铅酸蓄电池问题，从而具有长寿命，所述铅酸蓄电池问题，包括但不限于铅酸蓄电池的正极活性物质膨胀或/和软化或/和脱落、腐蚀、钝化、早期容量损失、盐化、结晶化、负极比表面积收缩、活性物质与导电集流体接触不良、记忆效应、活性物质自身分解，其中的一种或多种问题。所述盐化，包括但不限于，硫酸盐化。所述寿命包括但不限于使用寿命，所述使用寿命包括但不限于：循环寿命、浮充寿命、贮存或存储寿命，其中的一种或多种。所述铅酸蓄电池或电池组，即，铅酸蓄电池或铅酸蓄电池组。所述解决上述问题，包括但不限于：对上述问题的解决、修复、逆转、消除、改善、缓解、抑制、防止、避免。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种长寿命铅酸蓄电池，包括正极、负极，所述铅酸蓄电池或电池组其正极和负极均为正负极通用电极，所述正负极通用电极，在所述铅酸蓄电池或电池组中，既可作为正极使用、也可作为负极使用，或者某些作为正极使用、某些作为负极使用，或者在所述铅酸蓄电池或电池组工作或使用过程中，某时作为正极使用、某时又作为负极使用，其中的一种或多种；所述正极、负极、正负极通用电极包括但不限于：其电极活性物质或活性物质配方中包括膨胀剂的正负极通用电极或/和正极或/和负极、彼此具有相同活性物质或相同活性物质配方的正负极通用电极、彼此等价的正负极通用电极、彼此为同一种的或相同的正负极通用电极，其中的一种或多种；或者，所述铅酸蓄电池或电池组其正极或/和负极中包括膨胀剂；所述膨胀剂用来防止、抑制、改善电极比表面积收缩或电极活性物质比表面积收缩。所述膨胀剂包括但不限于：硫酸钡、硫酸钙、二氧化硅、硅酸盐、腐殖酸、木素磺酸盐、铝的氧化物或氢氧化物、钛的氧化物或氢氧化物、锂的氧化物或氢氧化物，其中的一种或多种。所述膨胀剂在活性物质或活性物质配方中的质量百分含量为0.01％-50％。所述膨胀剂在活性物质或活性物质配方中的质量百分含量为0.1％-4％。所述铅酸蓄电池在铅酸蓄电池组中的所有单电池个数包括但不限于：≥N+1，所述N等于所述铅酸蓄电池组的额定电压数值除以所述铅酸蓄电池组中单电池的额定电压数值。所述铅酸蓄电池的正极或/和负极、正负极通用电极的集流体的材料包括但不限于：铅、铅合金、表面层为铅或铅合金的复合型材料，其中的一种或多种，所述表面层为铅或铅合金的复合型材料具有表面层/芯体结构或表面层/过渡层/芯体结构。所述芯体材料为金属或/和其合金或/和其化合物、导电塑料、塑料、导电陶瓷、碳材料、玻璃、二氧化硅其中的一种或多种，所述过渡层材料为所述芯体材料、表面层材料中的一种或多种；所述金属或/和其合金或/和其化合物包括但不限于：铝、铜、铅、钛、锡或/和其合金或/和其化合物中的一种或多种，所述碳材料包括但不限于：碳黑、活性炭、石墨、碳纤维、泡沫碳、碳纳米管、石墨烯中的一种或多种。所述铅酸蓄电池进行或被进行铅酸蓄电池或/和铅酸蓄电池组正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，所述铅酸蓄电池进行或被进行该操作的总累计次数为≥1次，所述正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，即，将正电极、负电极进行极性反转，并在该极性反转后，将经过该极性反转的电极进行充电或充放电操作。所述铅酸蓄电池包括一种电路，所述电路具有将铅酸蓄电池的正极、负极进行极性反转及其后的充电或充放电操作的功能；或者，所述电路能对所述铅酸蓄电池或铅酸蓄电池组进行反极充电、强制放电、反接后充电，其中的一种或多种。有益效果本专利技术铅酸蓄电池、铅酸蓄电池进行或被进行铅酸蓄电池或/和铅酸蓄电池组正极、负极极性反转及其后的充电或充放电操作，使铅酸蓄电池正极活性物质膨胀或/和软化或/和脱落、腐蚀、钝化、早期容量损失、盐化、结晶化、负极比表面积收缩、活性物质与导电集流体接触不良、记忆效应、活性物质自身分解，其中的一种或多种问题，得以克服、解决，从而铅酸蓄电池具有长寿命。例如，对于铅酸蓄电池，铅酸蓄电池的电极反应为：正极：负极：可见，正极、负极放电后的反应产物均为PbSO4，产物PbSO4经充电后又分别转化成正极活性物质PbO2和负极活性物质Pb；将铅酸蓄电池原来的正极作为负极，原来的负极作为正极，对电池进行充电操作，使原来的正极上发生负极电极反应，原来的负极上发生正极电极反应，则原来正极的放电产物PbSO4可以转化成负极活性物质Pb，同样，原来的负极的放电产物PbSO4可以转化成正极活性物质PbO2，即正、负极的极性可以反转，由于电极反应式(1)、(2)中的电极反应是可逆的，因此，铅酸蓄电池原来的正极与原来的负极之间的极性反转也是可逆的。另外，将铅酸蓄电池原来的正极作为负极，原来的负极作为正极，对电池进行充电操作，甚至会导致原来的正极上的PbO2直接向Pb转化、原来的负极上的Pb直接向PbO2转化，因而也完成铅酸蓄电池原来的正极与原来的负极之间的可逆的极性反转。又常规铅酸蓄电池在充放电时，正极随着充放电反复次数的增加电极上的活性物质PbO2颗粒之间的结合逐渐松弛、彼此脱离，使得正极活性物质膨胀、疏松、软化、脱落；负极随着充放电反复次数的增加电极上的活性物质Pb颗粒之间倾向于表现为彼此结合，使得负极比表面积收缩、板结。将铅酸蓄电池原来的正极作为负极，原来的负极作为正极，对电池进行充电操作，则铅酸蓄电池原来正极活性物质PbO2颗粒之间的脱离就可以通过负极电极反应而获得逆转，同样，铅酸蓄电池原来的负极活性物质Pb颗粒之间的结合就可以通过正极电极反应也获得逆转，即铅酸蓄电池正极活性物质的膨胀、软化、脱落效应、负极的比表面积收缩效应，彼此可以通过上述电极反应(1)(2)进行逆转，或者说，通过本专利技术的极性反转及其后的充电或充放电操作，铅酸蓄电池正极活性物质的膨胀、软化、脱落、负极的比表面积收缩效应也是可逆的。通过本专利技术的极性反转及其后的充电或充放电操作、选择合适的充放电制度(不同的充放电制度通过电极反应对于电极或电极活性物质的物理及化学的结构、性质等产生的影响、改变作用也不同)，借助或不借助添加剂等调节手段，使正极电极反应导致的活性物质颗粒彼此脱离与负极电极反应导致的活性物质颗粒彼此结合，发生逆转或相互抵消，可以大大改善甚至消除铅酸蓄电池的正极活性物质膨胀、软化、脱落、负极比表面积收缩问题，从而显著提高或延长铅酸蓄电池的使用寿命。理论上，如果能解决掉铅酸蓄电池或铅酸蓄电池组的正极活性物质膨胀、软化、脱落、负极比表面积收缩、以及除正极活性物质膨胀、软化、脱落、负极比表面积收缩的失效模式以外且目前已知的其它失效模式造成的电池或电池组的使用寿命终止的问题，则铅酸蓄电池及电池组的使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种长寿命铅酸蓄电池，包括正极、负极，其特征在于，所述铅酸蓄电池其正极和负极均为正负极通用电极，所述正负极通用电极，在所述铅酸蓄电池中，既可作为正极使用、也可作为负极使用，或者某些作为正极使用、某些作为负极使用，或者在所述铅酸蓄电池工作或使用过程中，某时作为正极使用、某时又作为负极使用，其中的一种或多种；所述正极、负极、正负极通用电极包括但不限于：其电极活性物质或活性物质配方中包括膨胀剂的正负极通用电极或/和正极或/和负极、彼此具有相同活性物质或相同活性物质配方的正负极通用电极、彼此等价的正负极通用电极、彼此为同一种的或相同的正负极通用电极，其中的一种或多种；或者，所述铅酸蓄电池其正极或/和负极中包括膨胀剂；所述膨胀剂用来防止、抑制、改善电极比表面积收缩或电极活性物质比表面积收缩。

【技术特征摘要】
2017.11.05 CN 2017110738627;2017.11.05 CN 201711071.一种长寿命铅酸蓄电池，包括正极、负极，其特征在于，所述铅酸蓄电池其正极和负极均为正负极通用电极，所述正负极通用电极，在所述铅酸蓄电池中，既可作为正极使用、也可作为负极使用，或者某些作为正极使用、某些作为负极使用，或者在所述铅酸蓄电池工作或使用过程中，某时作为正极使用、某时又作为负极使用，其中的一种或多种；所述正极、负极、正负极通用电极包括但不限于：其电极活性物质或活性物质配方中包括膨胀剂的正负极通用电极或/和正极或/和负极、彼此具有相同活性物质或相同活性物质配方的正负极通用电极、彼此等价的正负极通用电极、彼此为同一种的或相同的正负极通用电极，其中的一种或多种；或者，所述铅酸蓄电池其正极或/和负极中包括膨胀剂；所述膨胀剂用来防止、抑制、改善电极比表面积收缩或电极活性物质比表面积收缩。2.根据权利要求1所述长寿命铅酸蓄电池，其特征在于，所述膨胀剂包括但不限于：硫酸钡、硫酸钙、二氧化硅、硅酸盐、腐殖酸、木素磺酸盐、铝的氧化物或氢氧化物、钛的氧化物或氢氧化物、锂的氧化物或氢氧化物，其中的一种或多种。3.根据权利要求1所述长寿命铅酸蓄电池，其特征在于，所述膨胀剂在活性物质或活性物质配方中的质量百分含量为0.01％-50％。4.根据权利要求1所述长寿命铅酸蓄电池，其特征在于，所述膨胀剂在活性物质或活性物质配方中的质量百分含量为0.1％-4％。5.根据权利要求1所述长寿命铅酸蓄电池，其特征在于，所述铅酸蓄电池其正、负电极活性物质利用率包括但不限于：高于80mAh/g、90mAh/g、100mAh/g，其中的一...

【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