一种高容量长寿命电池制造技术

本发明专利技术公开了一种高容量长寿命电池，涉及蓄电池材料制备技术领域。本发明专利技术电池按质量份计包括：1000份铅粉、2‑3份SnSO4、3‑4份Sb2O3、1‑1.2份聚酯纤维、2‑3份4BS，4BS的晶种尺寸为5‑15μm，聚酯纤维长短为3‑5mm，且断裂强度≥6.5g/dtex。本发明专利技术通过各组分的合理搭配，使得电池初容量高、电池结构强度高；同时正极板的制备过程工艺稳定，保证了正极板铅膏中四碱式硫酸铅含量和结晶尺寸的稳定性；制备的正极板铅膏中四碱式硫酸铅的含量高(可达到80％以上)、结晶颗粒小、粒度均匀，使得蓄电池充电化成效率高、初期容量大、使用寿命长、蓄电池一致性好。

【技术实现步骤摘要】
一种高容量长寿命电池
本专利技术属于蓄电池材料制备
，特别是涉及一种高容量长寿命电池。
技术介绍
蓄电池主要由电池槽、正极板、负极板、隔板和电解液组成。通常情况下，铅酸蓄电池容量和电池寿命存在一定的矛盾关系。电池初容量高，则到寿命后期容易软化，减少电池寿命；而电池结构强度高，电池寿命较长，但初期容量较低。利用加压的办法促进电解液的扩散以及通过降低极板的厚度或铅膏的密度，可以提高正极活性物质的利用率。但这些方法使极板寿命降低，并且增大板栅腐蚀，促进活性物质的脱落，从而导致极板的耐久性降低。使用添加剂改善活性物质，提高极板的孔率或者提高其导电性，以提高电池的比能量，近年来受到人们的重视。目前常用的添加剂为无定形碳、石墨等，虽然其在电池循环初期表现出了良好的性能，但是由于铅蓄电池内部应用环境较为苛刻，容易使得添加剂的作用失效。如中国专利申请号为：200810059937.0的专利申请公开了一种铅蓄电池正极材料及其制备方法，它的组分及其重量百分比含量为：碳纳米管0.2-2％，聚丙烯腈短纤维0.2-2％，二氧化铅60-90％，其余为铅粉。其具有很好的耐腐蚀性，增加了正极活性物质的比表面积，增强电极的充放电能力，改善其循环性能，提高化成效率，但是其高温下循环寿命一般，使用寿命收到限制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高容量长寿命电池，解决了现有的电池初容量和电池寿命的优良效果不可兼得的问题。为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术为一种高容量长寿命电池，按质量份计包括：1000份铅粉、2-3份SnSO4、3-4份Sb2O3、1-1.2份聚酯纤维、2-3份4BS。进一步地，按质量份计包括：1000份铅粉、2.5份SnSO4、4份Sb2O3、1.2份聚酯纤维、3份4BS。进一步地，所述4BS的晶种尺寸为5-15μm。进一步地、所述聚酯纤维长短为3-5mm，且断裂强度≥6.5g/dtex。进一步地，所述聚酯纤维在使用时选择直接与铅粉按重量比例投放在一起，干搅拌3-5分钟即可。进一步地，所述铅粉中氧化铅的质量分数为75％-85％、振实密度为2.2g/cm3-2.7g/cm3。一种高容量长寿命电池的制备方法，包括：分别称取生产用铅粉、SnSO4、Sb2O3、聚酯纤维和4BS加入和膏机中搅拌均匀得到混合物；将得到的混合物依次与纯水、硫酸溶液混合，得到预混铅膏，控制预混铅膏温度不高于60℃，持续搅拌4～6min，使预混铅膏视密度为4.0g/cm3～5.0g/cm3，即得所述铅膏。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术通过各组分的合理搭配，使得电池初容量高、电池结构强度高；同时正极板的制备过程工艺稳定，保证了正极板铅膏中四碱式硫酸铅含量和结晶尺寸的稳定性；制备的正极板铅膏中四碱式硫酸铅的含量高(可达到80％以上)、结晶颗粒小、粒度均匀，使得蓄电池充电化成效率高、初期容量大、使用寿命长、蓄电池一致性好。当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。具体实施方式下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种高容量长寿命电池按质量份计包括：1000份铅粉、2.5份SnSO4、4份Sb2O3、1.2份聚酯纤维、3份4BS。4BS的晶种尺寸为7-9μm。实施例2一种高容量长寿命电池按质量份计包括1000份铅粉、2份SnSO4、4份Sb2O3、1份聚酯纤维、3份4BS。其中，4BS的晶种尺寸为8-11μm。实施例2一种高容量长寿命电池按质量份计包括：1000份铅粉、3份SnSO4、3份Sb2O3、1.1份聚酯纤维、2份4BS。实施例3一种高容量长寿命电池按质量份计包括：1000份铅粉、3份Sb2O3、1.1份聚酯纤维、2份4BS。其中，4BS的晶种尺寸为12-14μm。实施例4一种高容量长寿命电池按质量份计包括：1000份铅粉、3份SnSO4、31.1份聚酯纤维、2份4BS。上述实施例1-4中，聚酯纤维长短为3-5mm，且断裂强度≥6.5g/dtex。聚酯纤维在使用时选择直接与铅粉按重量比例投放在一起，干搅拌3-5分钟即可。铅粉中氧化铅的质量分数为75％-85％、振实密度为2.2g/cm3-2.7g/cm3。一种高容量长寿命电池的制备方法，包括：分别称取生产用铅粉、SnSO4、Sb2O3、聚酯纤维和4BS加入和膏机中搅拌均匀得到混合物；将得到的混合物依次与纯水、硫酸溶液混合，得到预混铅膏，控制预混铅膏温度不高于60℃，持续搅拌4～6min，使预混铅膏视密度为4.0g/cm3～5.0g/cm3，即得铅膏。按照上述实施例1配方及方法制备的蓄电池，将其性能进行检测并与传统配方及方法制备的蓄电池进行对比，结果如下表一所示：项目初容量/min-18℃低温容量/min100％DOD循环寿命常规124.791.6240-280实施例1124.994.8280-360提升-3.49％17-28.5％国标要求为90％DOD整组循环寿命(寿命可靠性)≥200次。可知，本专利技术制备的蓄电池的在零下18℃的低温容量较现有有明显提升，同时100％DOD循环寿命也得到明显提升。同时本专利技术中采用SnSO4的添加，在生极板经过化成转变为熟极板后,总孔面积提高了110％,平均孔径降低了62％,孔径小于0.1μm的孔体积占比从5％增加至30％。化成过程中,活性物质从α-PbO、3BS和β-PbO转化成α-PbO2、β-PbO2和PbSO4,同时形成了大量孔径小于0.1μm的微孔,为电化学过程的发生提供了空间。使得生极板的孔径主要分布在0.1～1μm之间。生极板经过化成转变为熟极板,形成了大量孔径小于0.1μm的微孔。熟极板随着循环次数的增加,小于0.1μm孔向不断向孔径3～11μm孔的生长。电池容量与孔径小于0.1μm孔体积占比呈正相关,而容量衰减率与孔径3～11μm孔体积占比呈正相关。通过SnSO4的添加,提高了电池循环寿命,延缓了电池容量的衰减。如下表二所示，SnSO4的添加对熟极板活性物质孔结构参数的影响，可知，通过SnSO4的添加，降低了电池熟极板活性物质的孔率，降低平均孔径，提高表观密度，降低总孔体积和总孔面积。如下表三所示，SnSO4的添加对电池容量的影响，...

【技术保护点】
1.一种高容量长寿命电池，其特征在于，按质量份计包括：1000份铅粉、2-3份SnSO

【技术特征摘要】
1.一种高容量长寿命电池，其特征在于，按质量份计包括：1000份铅粉、2-3份SnSO4、3-4份Sb2O3、1-1.2份聚酯纤维、2-3份4BS。


2.根据权利要求1所述的一种高容量长寿命电池，其特征在于，按质量份计包括：1000份铅粉、2.5份SnSO4、4份Sb2O3、1.2份聚酯纤维、3份4BS。


3.根据权利要求1或2所述的一种高容量长寿命电池，其特征在于，所述4BS的晶种尺寸为5-15μm。


4.根据权利要求1所述的一种高容量长寿命电池，其特征在于，所述聚酯纤维长短为3-5mm，且断裂强度≥6.5g/dtex。


5.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：钦晓峰，龙洋洋，侍子强，
申请(专利权)人：天能电池芜湖有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34