一种铅酸蓄电池用负极材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及铅酸蓄电池领域。一种铅酸蓄电池负极和膏配方，包括片粒尺寸10

【技术实现步骤摘要】
一种铅酸蓄电池用负极材料及其制备方法


[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负极材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]铅酸蓄电池在储能及起动使用时，对于大电流放电倍率要求越来越高，而且目前随着电子设备的增加，电池放电深度越来越深，充电时间越来越短，电池的主要失效模式是欠充电导致的极板硫酸盐化。其实质是电池充电接受能力差；因此，为此研发一款具有高倍率放电及充电接受能力的极板势在必行。
[0003]目前比较常见的提高电池充电接受能力的方法是：增加板栅锡含量，板栅合金锡含量提高到1%以上，充电接受能力明显的增加，但相应的会增加电池的制造成本；增加硫酸/炭黑等添加剂的含量有助于提高孔率，此方法优点是初期容量高，后期循环寿命短；传统的方法不能很好兼顾电池初期容量、循环寿命、内阻、充电接受能力、水损耗等指标。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的是提供一种铅酸蓄电池用负极材料及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]本专利技术解决技术问题采用如下技术方案：本专利技术提供了一种酸蓄电池用负极材料，包括0.08%～0.5%片粒尺寸10
‑
20μm、比表面面积160
‑
200m2/g、平均厚度＜4纳米，纯度>99%石墨烯粉体。
[0006]优选地，所述负极材料还添加有短纤维、木素、硫酸钡、50%硫酸和水，其中短纤维含量为0.04%～0.06%；木素含量为0.2%～0.3%；硫酸钡含量为0.7%～0.8%；50%硫酸含量为9%～10%；蒸馏水含量10%～12%。
[0007]优选地，所述短纤维还经过改性处理，具体的改性方法为：S01：将膨润土按照重量比1:3加入到海藻酸钠溶液中，然后加入膨润土总量2
‑
5%的烷基磺酸钠、1
‑
5%的十二烷基酚，搅拌充分，在水洗、干燥，得到膨润土调节剂；S02：将短纤维加入到5
‑
10倍的盐酸溶液中搅拌处理，然后加入短纤维总量2
‑
5%的膨润土调节剂，最后加入短纤维总量1
‑
3%的复调剂，搅拌充分，水洗、干燥，即可。
[0008]优选地，所述海藻酸钠溶液的质量分数为10
‑
15%。
[0009]优选地，所述盐酸溶液的质量分数为2
‑
5%。
[0010]优选地，所述复调剂包括以下重量份原料：2
‑
5份硫酸镧溶液、1
‑
3份壳聚糖、2
‑
6份硬脂酸、10
‑
20份去离子水和1
‑
4份十二烷基硫酸钠。
[0011]优选地，所述硫酸镧溶液的质量分数为20
‑
30%。
[0012]本专利技术还提供了一种酸蓄电池用负极材料的制备方法，包括以下步骤：将原料依次搅拌混匀，搅拌混合结束，得到负极材料。
[0013]优选地，所述搅拌混匀的转速为550
‑
650r/min，搅拌时间为20
‑
30min。
[0014]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术实现添加在负极铅膏中石墨烯使得活性物质颗粒之间、活性物质与板栅之间导电能力更强、结构更稳固，也能够明显降低活物质之间充放电内阻，使内部阻抗减小，降低充放电时产生的温升，也减小板栅的腐蚀速度，可以更有效地保护铅膏结晶在循环过程的软化。同时在和膏中加入纳米级石墨烯使得碳分子分散得更均匀，形成的孔直径更小，孔率更高，使得电池具有低电阻，低水损耗，高充电接受能力及大电流放电的特点，而且不降低电池容量及循环寿命；1、本专利技术的铅酸蓄电池负极铅膏配方加入石墨烯，在不降低电池原有性能（如电池初期容量及循环寿命）的前提下，能最大限度地降低极板在馈电状态下的硫酸盐化，显著改善提高铅酸蓄电池的高倍率放电性能、充电接受能力及降低水损耗；2、本专利技术的铅酸蓄电池负极铅膏中加入石墨烯适用于所有型号的铅酸蓄电池，应用广泛。
附图说明
[0015]图1为本专利技术充电接受能力对比示意图。
具体实施方式
[0016]下面将结合本专利技术实施例中的附图，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做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。
[0017]本实施例的一种酸蓄电池用负极材料，包括0.08%～0.5%片粒尺寸10
‑
20μm、比表面面积160
‑
200m2/g、平均厚度＜4纳米，纯度>99%石墨烯粉体。
[0018]本实施例的负极材料还添加有短纤维、木素、硫酸钡、50%硫酸和水，其中短纤维含量为0.04%～0.06%；木素含量为0.2%～0.3%；硫酸钡含量为0.7%～0.8%；50%硫酸含量为9%～10%；蒸馏水含量10%～12%。
[0019]本实施例的短纤维还经过改性处理，具体的改性方法为：S01：将膨润土按照重量比1:3加入到海藻酸钠溶液中，然后加入膨润土总量2
‑
5%的烷基磺酸钠、1
‑
5%的十二烷基酚，搅拌充分，在水洗、干燥，得到膨润土调节剂；S02：将短纤维加入到5
‑
10倍的盐酸溶液中搅拌处理，然后加入短纤维总量2
‑
5%的膨润土调节剂，最后加入短纤维总量1
‑
3%的复调剂，搅拌充分，水洗、干燥，即可。
[0020]本实施例的海藻酸钠溶液的质量分数为10
‑
15%。
[0021]本实施例的盐酸溶液的质量分数为2
‑
5%。
[0022]本实施例的复调剂包括以下重量份原料：2
‑
5份硫酸镧溶液、1
‑
3份壳聚糖、2
‑
6份硬脂酸、10
‑
20份去离子水和1
‑
4份十二烷基硫酸钠。
[0023]本实施例的硫酸镧溶液的质量分数为20
‑
30%。
[0024]本实施例的一种酸蓄电池用负极材料的制备方法，包括以下步骤：将原料依次搅拌混匀，搅拌混合结束，得到负极材料。
[0025]本实施例的搅拌混匀的转速为550
‑
650r/min，搅拌时间为20
‑
30min。
[0026]实验样本1的负极铅膏配方：每100公斤铅粉中，比重1.40g/ml的硫酸9.40公斤；纯水11.50公斤；短纤维0.05公斤；挪威木素0.22公斤；硫酸钡0.78公斤；另外，根据和膏过程中由于温度上升造成水的蒸发程度，加入若干调节纯水,以满足铅膏视比重的控制范围要求。
[0027]实验样本2的负极铅膏配方：每100公本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种酸蓄电池用负极材料，其特征在于，包括0.08%～0.5%片粒尺寸10
‑
20μm、比表面面积160
‑
200m2/g、平均厚度＜4纳米，纯度>99%石墨烯粉体。2.根据权利要求1所述的一种酸蓄电池用负极材料，其特征在于，所述负极材料还添加有短纤维、木素、硫酸钡、50%硫酸和水，其中短纤维含量为0.04%～0.06%；木素含量为0.2%～0.3%；硫酸钡含量为0.7%～0.8%；50%硫酸含量为9%～10%；蒸馏水含量10%～12%。3.根据权利要求2所述的一种酸蓄电池用负极材料，其特征在于，所述短纤维还经过改性处理，具体的改性方法为：S01：将膨润土按照重量比1:3加入到海藻酸钠溶液中，然后加入膨润土总量2
‑
5%的烷基磺酸钠、1
‑
5%的十二烷基酚，搅拌充分，在水洗、干燥，得到膨润土调节剂；S02：将短纤维加入到5
‑
10倍的盐酸溶液中搅拌处理，然后加入短纤维总量2
‑
5%的膨润土调节剂，最后加入短纤维总量1
‑
3%的复调剂，搅拌充分...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱哲民，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：