一种铅酸蓄电池用正极板栅及其制备方法技术

本发明专利技术属于铅酸蓄电池技术领域，本发明专利技术具体公开了一种铅酸蓄电池用正极板栅及其制备方法，所述的铅酸蓄电池用正极板栅由以下重量百分比原料制备而成：0.02~0.06%锶、0.02~0.08%铈、0.06~0.12%钡、0.08~0.14%改性碳纳米管、0.15~0.3%磷、0.5~1%锡、铅余量。本发明专利技术所述的正极板栅具有良好的防腐蚀性能，其制备的铅酸蓄电池具有良好的循环寿命，本发明专利技术所述的碳纳米管具有良好的分散性能，使内部组织均匀，缓蚀效果好，减少对板栅的腐蚀速率，同时改性后的碳纳米管能够在一定程度上提高析氢电位，从而显著提高防腐蚀性能。从而显著提高防腐蚀性能。

【技术实现步骤摘要】
一种铅酸蓄电池用正极板栅及其制备方法


[0001]本专利技术涉及铅酸蓄电池
，具体涉及一种铅酸蓄电池用正极板栅及其制备方法。

技术介绍

[0002]铅酸蓄电池作为应用最广泛的二次电池,至今已有160多年的历史,但由于较短的循环寿命限制了它在储能领域的大规模应用。板栅是铅酸蓄电池主要组成部件，是电极的集电骨架，起传导、汇集电流并使电流分布均匀的作用，同时对活性物质起支撑作用，是活性物质的载体。板栅由板栅合金制备而成，其耐腐蚀性能直接影响蓄电池的循环寿命。
[0003]钙通常用于制备板栅的材料，但是由于钙的加入导致生产钙化铅引起的板栅合金晶间腐蚀；如CN107287470A公开了一种包含纳米碳化钨材料的铅蓄电池板栅合金及制备方法，其具体公开了以重量百分比计，其组成为：锡0.1～0.8％、纳米碳化钨0.05～0.5％、铅为余量；其通过采用纳米碳化钨替换钙从而提高防腐蚀作用。
[0004]CN104232990A公开了一种单壁碳纳米管蓄电池板栅合金及其制备方法，其具体公开了该合金中包括如下以质量分数计的组分：单壁碳纳米管的质量含量为0.002
‑
0.02%，铜含量为0.008
‑
0.02 %，锡含量为0.15
‑
0.45 %，铝含量为0.0005
‑
0.0015%，余量为铅。根据其说明书的记载，其具有优良的导电性，使板栅合金内阻接近纯铅，因此单壁碳纳米管板栅具有优越的电流分配能力，导致蓄电池充放电性能好。
[0005]同时虽然锑镉能够改善板栅的防腐蚀性能，随着国家推行无镉化后，锑镉由于对环境不友好而不再使用。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种铅酸蓄电池用正极板栅及其制备方法，所述的正极板栅具有良好的防腐蚀性能，其制备的铅酸蓄电池具有良好的循环寿命。
[0007]本专利技术解决其技术问题采用以下技术方案：一种铅酸蓄电池用正极板栅，由以下重量百分比原料制备而成：0.02~0.06%锶、0.02~0.08%铈、0.06~0.12%钡、0.08~0.14%改性碳纳米管、0.15~0.3%磷、0.5~1%锡、铅余量。
[0008]本专利技术的专利技术人在大量的研究中发现，在本专利技术的配方体系下，可以用改性碳纳米管替换钙，避免加入钙从而导致防腐蚀性能下降，所述的板栅合金具有良好的防腐蚀性能，其制备的铅酸蓄电池具有良好的循环寿命。
[0009]作为一种优选方案，所述铅酸蓄电池用正极板栅由以下重量百分比原料制备而成：0.03~0.06%锶、0.02~0.06%铈、0.08~0.12%钡、0.1~0.14%改性碳纳米管、0.2~0.3%磷、0.7~1%锡、铅余量。
[0010]作为一种优选方案，所述铅酸蓄电池用正极板栅由以下重量百分比原料制备而成：0.03~0.05%锶、0.03~0.06%铈、0.09~0.12%钡、0.1~0.13%改性碳纳米管、0.2~0.28%磷、0.75~1%锡、铅余量。
[0011]作为一种优选方案，所述铅酸蓄电池用正极板栅 由以下重量百分比原料制备而成：0.04%锶、0.05%铈、0.1%钡、0.12%改性碳纳米管、0.25%磷、0.9%锡、铅余量。
[0012]作为一种优选方案，所述改性碳纳米管的制备方法为：S1、将碳纳米管经过酸洗得到酸洗碳纳米管；S2、将10~20重量份酸洗碳纳米管、0.4~0.8重量份硅烷偶联剂加入到60~90重量份无水乙醇中，分散均匀，得到混合液；S3、将0.8~3重量份氧化银、0.8~3重量份硝酸镧加入到混合液中，在65~80℃下以300~1000rpm转速搅拌3~8h，再以300~600W超声处理20~30min，过滤，干燥，得到干燥物；S4、将干燥物在200~300℃下煅烧40~80min，得到改性碳纳米管。
[0013]本专利技术的专利技术人在大量的研究中发现，采取上述的改性方法制备的改性碳纳米管能够显著提高防腐蚀性能，从而提高制备的铅酸蓄电池的循环寿命，改性后的碳纳米管具有良好的分散性能，使内部组织均匀，缓蚀效果好，减少对板栅的腐蚀速率，同时改性后的碳纳米管能够在一定程度上提高析氢电位，从而显著提高防腐蚀性能。
[0014]且专利技术人发现，不同的碳纳米管的改性方法对于防腐蚀性能的提高是不同的，采取本专利技术所述的碳纳米管的改性方法制备的改性碳纳米管相比于其他方法能够更加显著的提高防腐蚀性能。
[0015]作为一种优选方案，所述S1将碳纳米管经过酸洗得到酸洗碳纳米管具体为：将8~20重量份碳纳米管加入到30~50重量份混合酸溶液中，在40~60℃下以200~600rpm转速搅拌2~5h，过滤，干燥，得到酸洗碳纳米管。
[0016]作为一种优选方案，所述混合酸由0.8~2重量份草酸、0.8~2重量份浓硫酸、15~20重量份去离子水配制而成。
[0017]作为一种优选方案，所述硅烷偶联剂为3
‑
(2，3
‑
环氧丙氧)丙基甲基二乙氧基硅烷。
[0018]本专利技术还提供了一种铅酸蓄电池用正极板栅的制备方法，用于制备上述所述的铅酸蓄电池用正极板栅，包括以下步骤：S11、将铅分为两部分，将第一部分铅加热至600~700℃至铅熔融，得到铅液，用铅皮包裹改性碳纳米管，将其加入到铅液中，使其均匀分散，加入锶、铈、钡，升温至800~860℃使其熔融，再加入第二部分铅，搅拌至熔融，降温至300~400℃，加入磷、锡，搅拌至熔融，得到合金液；S12、将合金液注入模具槽中，经过压缩空气吹淋，裁切，得到铅酸蓄电池用正极板栅。
[0019]作为一种优选方案，所述第一部分铅为铅总重量的60~80%。
[0020]本专利技术的有益效果：本专利技术所述的正极板栅具有良好的防腐蚀性能，其制备的铅酸蓄电池具有良好的循环寿命，本专利技术所述的碳纳米管具有良好的分散性能，使内部组织均匀，缓蚀效果好，减少对板栅的腐蚀速率，同时改性后的碳纳米管能够在一定程度上提高析氢电位，从而显著提高防腐蚀性能。
具体实施方式
[0021]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将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他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]在本专利技术中，除特别声明，所述的份均为重量份。
[0023]实施例1一种铅酸蓄电池用正极板栅，由以下重量百分比原料制备而成：0.04%锶、0.05%铈、0.1%钡、0.12%改性碳纳米管、0.25%磷、0.9%锡、铅余量。
[0024]在本专利技术的配方体系下，可以用改性碳纳米管替换钙，避免加入钙从而导致防腐蚀性能下降，所述的板栅合金具有良好的防腐蚀性能，其制备的铅酸蓄电池具有良好的循环寿命。
[0025]所述改性碳纳米管的制备方法为：S1、将10重量份单壁碳纳米管加入到40重本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铅酸蓄电池用正极板栅，其特征在于，由以下重量百分比原料制备而成：0.02~0.06%锶、0.02~0.08%铈、0.06~0.12%钡、0.08~0.14%改性碳纳米管、0.15~0.3%磷、0.5~1%锡、铅余量。2.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池用正极板栅，其特征在于， 由以下重量百分比原料制备而成：0.03~0.06%锶、0.02~0.06%铈、0.08~0.12%钡、0.1~0.14%改性碳纳米管、0.2~0.3%磷、0.7~1%锡、铅余量。3.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池用正极板栅，其特征在于， 由以下重量百分比原料制备而成：0.03~0.05%锶、0.03~0.06%铈、0.09~0.12%钡、0.1~0.13%改性碳纳米管、0.2~0.28%磷、0.75~1%锡、铅余量。4.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池用正极板栅，其特征在于， 由以下重量百分比原料制备而成：0.04%锶、0.05%铈、0.1%钡、0.12%改性碳纳米管、0.25%磷、0.9%锡、铅余量。5.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池用正极板栅，其特征在于，所述改性碳纳米管的制备方法为：S1、将碳纳米管经过酸洗得到酸洗碳纳米管；S2、将10~20重量份酸洗碳纳米管、0.4~0.8重量份硅烷偶联剂加入到60~90重量份无水乙醇中，分散均匀，得到混合液；S3、将0.8~3重量份氧化银、0.8~3重量份硝酸镧加入到混合液中，在65~80℃下以300~1000rpm转速搅拌3~8h，再以300~600W超...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂世康，邵双喜，
申请(专利权)人：广东奥克莱集团有限公司，
类型：发明
国别省市：