一种铅蓄电池的负极铅膏、负极板及铅蓄电池制造技术

技术编号:35746352 阅读:18 留言:0更新日期:2022-11-26 18:50
本发明专利技术公开了一种铅蓄电池的负极铅膏、负极板及铅蓄电池。一种铅蓄电池负极铅膏,包括铅粉、硫酸溶液、水和添加剂,以铅粉重量为100份计,所述添加剂包含有以下重量份的原料:复合导电云母粉0.05~0.08份、短纤维0.06~0.8份、乙炔黑0.1~0.4份、腐植酸0.2~0.4份、木素0.05~0.07份;其中,复合导电云母粉包括白云母粉、钛白粉和硫酸钡,质量比为1∶6~8∶6~8。本发明专利技术通过在负极配方铅粉中添加复合导电白云母粉,提高了电池负极放电容量及放电能力,该配方适用于铅酸阀控式电动车动力电池使用。还能降低电池因长时间置放而引起的电池硫酸盐化、活性物质膨胀脱离有一定的遏制作用。活性物质膨胀脱离有一定的遏制作用。

【技术实现步骤摘要】
一种铅蓄电池的负极铅膏、负极板及铅蓄电池


[0001]本专利技术涉及铅蓄电池
,特别是涉及一种铅蓄电池的负极铅膏、负极板及铅蓄电池。

技术介绍

[0002]铅蓄电池自1859年专利技术以来,至今已历经160年的发展。铅电池尽管面临着来自于新型二次电源的挑战,但是铅蓄电池仍然凭借其优异的安全性、较低的制造成本以及近乎100%的循环回收可利用等特点,在二次电源市场仍然占据着一席之地。但是使用周期短、比能量低,仍然是铅酸蓄电池十分突出的劣势。
[0003]正负极板是蓄电池中非常关键的部件,正负极板的质量直接决定了蓄电池的放电容量和循环使用寿命。铅酸蓄电池的负极是由板栅和细颗粒的海绵状铅组成,这些海绵状铅是多孔性的绒状物质,在充放电过程中,极板上的这些细小的铅粒会逐渐聚集,使铅颗粒变大,导致负极板孔率逐渐变小,负极放电性能急剧下降。另外,在放电过程中,在负极极板表面形成颗粒小且致密的PbSO4层,这个覆盖层会遮盖海绵状的铅电极表面,将电极表面与硫酸溶液机械的隔离开,铅电极与硫酸溶液接触面大大减小,负极放电性能急剧下降,形成所谓的负极板不可逆硫酸盐化。蓄电池的性能和质量则主要受铅膏配方的影响。现有的铅酸蓄电池铅膏及制备方法不能满足储能铅酸蓄电池的使用要求。
[0004]因阀控式铅酸动力电池的特性,电动车动力电池充电过程、放电容量过程随环境温度、使用习惯、配套充电器等方面的影响,阀控式电池在放电过程中受正极板容量、电解液限制,而负极板协助正极板进行电化学转化作用,也是决定电池容量高度的条件。
[0005]市面上普遍电动车电池由于骑行者的使用习惯,经常骑行电动车后放置不使用,没有充满电后长时间放置,或者电动车电池过放电,导致电动车电池电量自行电池内部负极极板发生硫酸盐化,出现枝晶微短路导致电池自放电现象,或者正极板硫化后,隔板空隙被堵塞,导致电池内的消耗增加产生自放电,电池开路电压下降较快,即容量衰减较快,当然电池的其它方面原因,也会影响电池自放电加快,如电解液有杂质、电池隔板腐蚀穿孔短路、极板材料纯度不足等因素。
[0006]为解决上述原因,生产企业通过市场调研对普遍市场使用的这种习惯,重点解决电动车电池长时间置放问题,导致电池负极板硫酸盐化缺陷,对负极板合膏配方料进行优选及材料工艺提升,降低电池由于长时间置放而发生电池自放电快的缺陷,而采取改善负极铅膏配方的方式更为有效,提高生产企业的产品市场竞争力。

技术实现思路

[0007]未解决现有技术中的不足,本专利技术提供了一种铅蓄电池的负极铅膏、负极板及铅蓄电池,适用于阀控式深循环动力电池使用。本方案负极铅膏中添加的复合导电云母具有导电性高、韧性高、低膨胀率、耐高温、透气性、粘合性高,对电池后期电池防止活性物质脱离分解,以及硫酸盐化有一定的遏制作用。
[0008]本专利技术的技术方案如下:
[0009]一种铅蓄电池负极铅膏,包括铅粉、硫酸溶液、水和添加剂,以铅粉重量为100份计,所述添加剂包含有以下重量份的原料:
[0010]复合导电云母粉0.05~0.08份、短纤维0.06~0.8份、乙炔黑0.1~0.4份、腐植酸0.2~0.4份、木素0.05~0.07份;
[0011]其中,复合导电云母粉包括白云母粉、钛白粉和硫酸钡,质量比为1:6~8∶6~8。
[0012]负极铅膏中加入的乙炔黑,可以降低板栅与活性物质直接的接触电阻,降低铅蓄电池的内阻,提高铅蓄电池的充放电效率。
[0013]作为优选,所述钛白粉和硫酸钡混合,质量比为1∶1,混合后的粒径为8~12μm;白云母粉的粒径为10~13μm。使用片状导电填料导电云母粉效果较好,在某些场合,两种不同形状或不同粒度的导电粉体配合使用会产生更好的导电效果。
[0014]作为优选,以铅粉重量为100份计,所述铅蓄电池负极铅膏中添加水11.5~12份、1.40g/mL的硫酸溶液9.5~9.8份。
[0015]本专利技术还提供了所述的铅蓄电池负极铅膏的制备方法,包括以下步骤:
[0016](1)将铅粉、复合导电云母粉、短纤维、乙炔黑、腐植酸、木素进行干混得到混合干粉;
[0017](2)向混合干粉加入水进行湿混,再加入硫酸溶液,制得所述铅蓄电池负极铅膏。
[0018]步骤(2)中加入硫酸溶液的时间控制在16~20min。
[0019]作为优选,所述铅蓄电池负极铅膏视比重为4.22~4.32g/cm3。
[0020]所述复合导电云母粉的制备方法,包括以下步骤:
[0021](I)制备超细导电白云母粉:
[0022]将云母晶粒用水冲洗并浸泡;采用负压

0.1KPa,105
±
2℃恒温进行干燥;研磨成粒径10~13μm的白色粉末,即为超细导电白云母粉;
[0023](II)将钛白粉、硫酸钡按质量比1∶1混合得到混合粉末,混合粉末的粒径为8~12μm;
[0024](III)将步骤(I)的超细导电白云母粉和步骤(II)的混合粉末按质量比1∶6~8混合均匀,即得所述复合导电云母粉。
[0025]白云母晶粒(KAl2(AlSi3O
10
)(OH)2)技术要求:
[0026]硬度:2.5

3;比重:2.75~3.0;SiO2含量:43.13%~49.04%;Al2O3:27.93%~37.44%;K2O+Na2O:9%~11%;H2O:4.13%~6.12%;粒径:50~100μm(60~100目过筛);外观:白色结晶颗粒。
[0027]超细导电白云母粉(KAl2(AlSi3O
10
)(OH)2)技术要求:
[0028]硬度:2.5

3;比重:2.75~3.0;SiO2含量:43.13%~49.04%;Al2O3:27.93%~37.44%;K2O+Na2O:9%~11%;H2O:4.13%~6.12%;粒径:10~13μm(60~100目过筛);外观:白色结晶颗粒。
[0029]本专利技术还提供了一种负极板,包括负极铅膏,所述的负极板使用所述的铅蓄电池负极铅膏。
[0030]本专利技术还提供了一种铅蓄电池,包括负极板,所述的负极板为所述的负极板。
[0031]铅蓄电池过放电或长期放置未充电会导致内部的硫酸根缺乏,产生硫酸盐化的现
象。负极板表面的PbSO4颗粒表面光滑且大小均一,能够有效降低铅蓄电池内部的硫酸盐现象,从而增加负极板的充电接受能力,提高铅蓄电池的容量并延长铅蓄电池的使用寿命。
[0032]与现有技术相比,本专利技术具有以下优点:
[0033]本专利技术通过在负极配方铅粉中添加复合导电白云母粉,提高了电池负极放电容量及放电能力,该配方适用于铅酸阀控式电动车动力电池使用。通过本铅膏制得的负极板,在同等铅膏制得的成品电池性能测试,降低电池因长时间置放而引起的电池硫酸盐化、活性物质膨胀脱离有一定的遏制作用,电池快速自放电时间提升5%以上,提本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铅蓄电池负极铅膏,包括铅粉、硫酸溶液、水和添加剂,其特征在于,以铅粉重量为100份计,所述添加剂包含有以下重量份的原料:复合导电云母粉0.05~0.08份、短纤维0.06~0.8份、乙炔黑0.1~0.4份、腐植酸0.2~0.4份、木素0.05~0.07份;其中,复合导电云母粉包括白云母粉、钛白粉和硫酸钡,质量比为1∶6~8∶6~8。2.如权利要求1所述的铅蓄电池负极铅膏,其特征在于,所述钛白粉和硫酸钡混合,质量比为1∶1,混合后的粒径为8~12μm;白云母粉的粒径为10~13μm。3.如权利要求1所述的铅蓄电池负极铅膏,其特征在于,以铅粉重量为100份计,所述铅蓄电池负极铅膏中添加水11.5~12份、1.40g/mL的硫酸溶液9.5~9.8份。4.如权利要求1~3任一所述的铅蓄电池负极铅膏的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将铅粉、复合导电云母粉、短纤维、乙炔黑、腐植酸、木素进行干混得到混合干粉;(2)向混合干粉加入水进行湿混,再加入硫酸溶液,制得所述铅蓄电池负极铅膏。5.如权利要求4所述的铅蓄电池...

【专利技术属性】
技术研发人员:汤序锋宋宇杰王成班徐寅洲
申请(专利权)人:天能电池集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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