一种铅酸蓄电池极板、铅酸蓄电池及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于电能储存领域，具体涉及一种铅酸蓄电池极板、铅酸蓄电池及其制备方法与应用。本发明专利技术以惰性材料金属钡和铅钡合金、硫酸溶液作原料，通过轧制，让硫酸铅生成后就被挤压到钡金属板中，这样既分隔硫酸铅，同时金属钡又形成了稳定可靠的导电网络；之后涂抹的“三氧化二硼‑二氧化硅”胶体层，又进一步对硫酸铅颗粒进行了封闭隔离，而“三氧化二硼‑二氧化硅”胶体层又不妨碍硫酸根离子和氢离子的传输，进而得到铅酸蓄电池极板。本发明专利技术有效地克服了传统铅酸蓄电池在使用过程中发生的不可逆变性，其极板导电网络能够长期保持稳定，活性物质被分隔在导电网络的微格中，几乎能够全部反复地参加充放电循环，从而可以使铅酸蓄电池实现长寿命。

A lead-acid battery plate, lead-acid battery and its preparation method and Application

The invention belongs to the field of electric energy storage, in particular to a lead-acid battery plate, a lead-acid battery and a preparation method and application thereof. The invention uses the inert material barium metal, lead barium alloy and sulfuric acid solution as raw materials, through rolling, the lead sulfate is extruded into the barium metal plate after it is generated, which not only separates the lead sulfate, but also forms a stable and reliable conductive network for the metal barium; after that, the colloidal layer of \boron trioxide silicon dioxide\ is applied, and the lead sulfate particles are further sealed and isolated The colloidal layer of \boron trioxide silicon dioxide\ does not hinder the transport of sulfate ion and hydrogen ion, so as to obtain the plate of lead-acid battery. The invention effectively overcomes the irreversible change of the traditional lead-acid battery in the use process, the electrode conductive network can keep stable for a long time, the active substances are separated in the micro grid of the conductive network, and almost all of them can participate in the charge and discharge cycle repeatedly, so that the lead-acid battery can achieve a long life.

【技术实现步骤摘要】
一种铅酸蓄电池极板、铅酸蓄电池及其制备方法与应用
本专利技术属于电能储存领域，具体涉及一种铅酸蓄电池极板、铅酸蓄电池及其制备方法与应用。
技术介绍
在二次电源中，铅酸蓄电池(以下简称铅电池)，与锂电池相比，虽然其重量比能量较低，但它具有原料来源丰富、相对安全、便于维护和再生，以及能够大电流放电等优势。经研究发现，目前免维护铅电池存在五大弊端，使其正面临被淘汰的命运。若能找出其结构存在的不足，充分发挥其优势、大幅度地提高其性能，尤其是能够实现长寿命，那么在不太计较重量的领域，它还是很有用处的。这五大弊端如下：其一，使用寿命一般为2～3年，有的甚至不到2年。在铅电池的技术研究领域，当前主要集中于正负极板的“掺碳”研究，包括掺入石墨烯、石墨、乙炔炭黑、生物质碳等，如何选择三者的比例，存在制造成本、导电性与阻止活性物质颗粒长大的矛盾。况且，起导电和分隔作用的“碳”与活性物质颗粒是“点对点”接触，效果也较差。其结果是：所谓的新型免维护铅电池，有的使用寿命竟然降低到2年或其以内。其二，存在一种特殊形式的自放电。尽管各种类型的一次电池、二次电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铅酸蓄电池极板的制备方法，其特征在于包含如下步骤：/n(1)在保护气体保护下，将钡条轧制成0.1～0.2mm厚的金属钡板，得A板；将含钡0.5～2.0wt.％的铅钡合金条轧制成铅钡合金板，得0.2～0.4mm厚的B板，其幅宽与A板相同、面积为A板两倍；按“B-A-B”的方式叠放A板、B板，进一步轧制，得到表面具浅凹凸坑槽、厚度为0.04～0.06mm、幅宽为(极板高度×2-极耳高度)的复合板C；/n(2)采用防护层对复合板C两面沿中线、宽度为极耳高度的部分进行防护处理避免后续酸氧化；然后向复合板C两面喷涂60～70wt.％的硫酸溶液，一边轧制，一边不停地向两侧板面均匀地吹空气、富氧空气...

【技术特征摘要】
1.一种铅酸蓄电池极板的制备方法，其特征在于包含如下步骤：
(1)在保护气体保护下，将钡条轧制成0.1～0.2mm厚的金属钡板，得A板；将含钡0.5～2.0wt.％的铅钡合金条轧制成铅钡合金板，得0.2～0.4mm厚的B板，其幅宽与A板相同、面积为A板两倍；按“B-A-B”的方式叠放A板、B板，进一步轧制，得到表面具浅凹凸坑槽、厚度为0.04～0.06mm、幅宽为(极板高度×2-极耳高度)的复合板C；
(2)采用防护层对复合板C两面沿中线、宽度为极耳高度的部分进行防护处理避免后续酸氧化；然后向复合板C两面喷涂60～70wt.％的硫酸溶液，一边轧制，一边不停地向两侧板面均匀地吹空气、富氧空气或氧气，使被轧复合板C板表面的铅和钡转化为硫酸铅和硫酸钡，重复上述过程，直至铅钡合金板中的70～80wt.％铅和钡转化为硫酸铅和硫酸钡，得到“铅-硫酸铅-钡-硫酸钡”酸氧化板D；
(3)在步骤(2)制得的酸氧化板D两面喷涂含偏硼酸钠5～20wt.％的水玻璃溶液，然后干燥，得到极板前驱体E，其中，干燥后，该极板前驱体E表面形成一层3～6μm的“三氧化二硼-二氧化硅”涂层；
(4)去除防护层，取两个极板模板，将其中一个极板模板有极耳的一侧与另一极板模板无极耳的一侧对齐，然后再与极板前驱体E对齐，根据极板前驱体E幅宽设计将极板前驱体E裁剪为两组极板，其中，两个极板模板极耳之间的位置裁剪后的边角料进一步沿其长边中线裁成两片，通过压制或焊接的形式分别固定于上述两组极板的极耳上，得到铅酸蓄电池极板。


2.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池极板的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的保护气体为氮气、氢气或惰性气体。


3.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池极板的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王利亚，杜冰，李波，李森兰，
申请(专利权)人：南阳师范学院，
类型：发明
国别省市：河南;41