一种铅酸电池负极及其制备方法，涉及一种铅酸电池负极。提供表面含有聚吡咯的一种铅酸电池负极及其制备方法。铅酸电池负极由板栅和活性物质两部分组成；板栅的成分为Pb-Sb或Pb-Ca合金，活性物质按质量百分比的成分是Pb为30%~98%、PbO为0.5%~20%、PbSO4为0.1%~15%、碳黑或石墨为0.05%~30%、硫酸钡为0.2%~2%、腐殖酸为0.2%~2%、短纤维为0.01%~1%。制备方法包括电化学修饰法、化学聚合沉积法和浸渍涂覆法。既可以应用于传统铅酸电池性能的改进，也可以应用于双极性铅酸电池、胶体电池、管式铅酸电池、超级铅酸电池、铅碳电池等新型铅酸电池体系。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种铅酸电池负极，尤其是涉及表面含有聚吡咯的。
技术介绍
铅酸蓄电池自专利技术至今已经历了 150多年的发展，工艺技术与理论研究已日趋成熟。当今的蓄电池行业中，在产量与应用领域上，铅酸蓄电池仍然占据着主导地位，并保持着旺盛的生命力。随着新技术的发展，铅酸蓄电池面临着其它新型化学电源的严峻挑战。对于铅酸蓄电池的性能也提出了新的要求，如提高比能量和循环使用寿命，改善快速充电性 能等。这些都是适应新形势急需解决的问题。然而铅酸电池负极在充电过程中会产生一定量的氢气，尤其是在超级铅酸电池与铅碳电池的负极中含有大量碳材料的情况下，充电过程中会产生大量氢气，严重影响电池的性能。普通铅酸电池在较大电流充电的情况下，负极也会产生大量氢气，导致电池性能下降，寿命降低，甚至直接导致电池损坏、失效。中国专利CN101969149A报道了在超级电池负极铅膏中采用添加氧化铟、氧化铋、硬脂酸、硬脂酸钡等作为析氢抑制剂的方法，以达到抑制析氢的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供表面含有聚吡咯的。本专利技术所述铅酸电池负极由板栅(集流体)和活性物质两部分组成；所述板栅的成分为Pb-Sb或Pb-Ca合金，所述活性物质按质量百分比的成分是Pb为30% 98%、PbO为O. 5% 20%、PbSO4为O. 1% 15%、碳黑或石墨为O. 05% 30%、硫酸钡为O. 2% 2%、腐殖酸为O. 2% 2%、短纤维为O. 01% 1%。本专利技术所述铅酸电池负极的第一种制备方法(电化学修饰法)如下选取普通铅酸电池负极作为工作电极，以钼电极或者不锈钢片作为对电极，饱和甘汞电极(SCE)作为参比电极，电解液中吡咯浓度为O. 05、. 5M，对甲苯磺酸钠或樟脑磺酸作为掺杂剂，掺杂剂浓度为O. 05 I. OM ;采用恒电位法在O. Γ2. OV合成聚吡咯，经5s 60min时间修饰，将负极板取出水洗，在4(T85°C条件下烘干O. 5飞h，即得表面含有聚吡咯的铅酸电池负极。本专利技术所述铅酸电池负极的第二种制备方法(化学聚合沉积法)如下以O. 5^2. OmoI/L的(NH4)2S2O8溶液作为氧化剂，配制O. Γ2. OmoI/L吡咯的异丙醇溶液，将不含有聚吡咯膜的普通铅酸电池的负极先在氧化剂中浸溃5iT2min后，再放入吡咯异丙醇溶液中浸溃5iT2min，取出后放置5飞Omin;清洗后，在4(T85°C条件下干燥5飞Omin ;重复以上浸溃氧化剂溶液与吡咯异丙醇溶液过程至少I次，再于4(T85°C条件下干燥2 10h，即得表面含有聚吡咯的铅酸电池负极。本专利技术所述铅酸电池负极的第三种制备方法(浸溃涂覆法)如下选取不含有聚吡咯膜的普通铅酸电池的负极浸溃于浓度为O. 05°/Γ20%聚吡咯有机溶液中5s lOmin，取出后放置2 60min，并在45 85°C条件下干燥2 120min，重复以上浸溃聚吡咯溶液过程至少I次，然后置于45 85°C条件下干燥2 24h，即得表面含有聚吡咯的铅酸电池负极。本专利技术既可以应用于传统铅酸电池性能的改进，也可以应用于双极性铅酸电池、胶体电池、管式铅酸电池、超级铅酸电池、铅碳电池等新型铅酸电池体系。本专利技术提供一种表面含有聚批咯的新型铅酸电池负极,聚批咯(polypyrrole)是一种常见的导电聚合物，结构式如下所示 4 或 Hn H2聚吡咯是一种研究和使用较多的杂环共轭型导电高分子。聚吡咯空气稳定性好， 易于电化学聚合成膜，其电导率和力学强度等性质与电解液阴离子、溶剂、PH值和温度等聚合条件密切相关。本专利技术是通过表面修饰的方法，制备表面含有聚吡咯的新型铅酸电池负极。这种电极制造工艺简单，并且能够使铅酸电池的负极具有倍率性能高的特点，而且有非常好的抑制析氢效果。有效地解决了电池因充电产生氢气而导致性能下降的问题。本专利技术的特点是在普通铅酸电池负极的表面覆盖一层聚吡咯膜。这层聚吡咯膜可以采用化学聚合(沉积)、电化学修饰、浸溃(涂覆)等方法而制备。在普通的铅酸电池的负极生产工艺中进行简单的改进，便可以制造本专利技术的这种表面含有聚吡咯的新型铅酸电池负极，使电池的性能得到提闻。附图说明图I为本专利技术经聚吡咯修饰后的铅酸电池负极扫描电镜图。在图I中，标尺为10. O μ m。图2为未进行修饰的普通铅酸电池负极扫描电镜图。在图2中，标尺为10. Ομπι。图3为本专利技术经聚吡咯修饰的含有O. 5%石墨微片负极的循环伏安测试曲线。在图3中，各标记为I一聚吡咯修饰电极，2—未修饰电极。图4为本专利技术经聚吡咯修饰的含3%碳黑负极的循环伏安测试曲线。在图4中，横坐标为电位V (VS. Hg/Hg2S04)，纵坐标为电流密度Current (A/cm2);各标记为I一聚吡咯修饰电极，2—未修饰电极。图5为本专利技术采用樟脑磺酸作为掺杂剂合成聚吡咯修饰的普通铅酸电池负极板的循环伏安测试曲线。在图5中，各标记为I一聚吡咯修饰负极板，2—未修饰负极板。图6为本专利技术经聚吡咯修饰的铅酸电池负极的循环性能测试曲线。在图6中，横坐标为循环Cycle Number,纵坐标为能量Capacity CmA · h)具体实施例方式以下将用实施例更详细地描述本专利技术，而且其目的仅仅在于说明本方法与本专利技术的特点，而不是对其进行限制。实施例I本实施例展示对普通铅酸电池负极板表面进行电化学修饰的方法与电极表面形貌。选取普通铅酸电池负极板(熟板)进行表面修饰。具体实施方法为采用恒电位法在O. 8V合成聚吡咯，分别以钼电极、饱和甘汞电极(SCE)作为对电极、参比电极。电解液中吡咯浓度为O. 15M，对甲苯磺酸钠作为掺杂剂，浓度为O. 2M。经60s聚吡咯修饰后的负极板扫描电镜图对比没有进行修饰的普通负极板(见图I与图2)可知，修饰前的负极板表面是海绵铅，结构比较稀疏。修饰后，海绵铅表面被聚吡咯所覆盖，结构变致密。实施例2本实施例是采用循环伏安法表征通过电化学修饰法得到的含有聚吡咯的新型铅 酸电池负极(活性物质中含O. 5%的石墨微片)的电化学特性，展示聚吡咯膜抑制析氢的效果O用于循环伏安性能测试的研究电极制作方法直径为IOmm的纯铅电极，一端用铜导线焊接，并将其浸在电解液中的部分用绝缘耐酸胶密封住，在电极平面一侧钻一个直径为2. 6mm的圆孔,铅表面离绝缘面的深度为Imm,用来填充被研究的活性物质(铅膏),涂膏后的电极经过固化干燥与化成等工艺制成研究电极。用于循环伏安测试的含有聚吡咯的研究电极制作，采用下述方法实施将上述方法制备的研究电极作为工作电极，以不锈钢片为对电极，以饱和甘汞电极(SCE)为参比电极。电解液中吡咯浓度为O. 15M，对甲苯磺酸钠作为掺杂剂，浓度为O. 2M。以恒电位法(O. 8V)合成聚吡咯对其进行电化学修饰。本实施例中用于循环伏安性能测试的辅助电极为大面积的铅平板电极，参比电极为Hg/Hg2S04 — H2SO4,扫描速度0. 5mV/s。修饰后的电极与未修饰电极的循环伏安性能测试结果比较如图3所示(注本实施例中研究电极为负极活性物质中添加O. 5%的石墨微片)。结果表明，未修饰电极在I. 7V附近的析氢峰明显高于修饰后的电极，说明聚吡咯膜具有非常好的抑制析氢效果。实施例3本实施例采用循环伏安法表征通过电化学修饰法得到的含有聚吡咯的铅碳电池负极(活本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铅酸电池负极，其特征在于由板栅和活性物质两部分组成；所述板栅的成分为Pb？Sb或Pb？Ca合金，所述活性物质按质量百分比的成分是Pb为30%~98%、PbO为0.5%~20%、PbSO4为0.1%~15%、碳黑或石墨为0.05%~30%、硫酸钡为0.2%~2%、腐殖酸为0.2%~2%、短纤维为0.01%~1%。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：高军，张焱，杨勇，黄建国，谢旭东，黄连清，
申请(专利权)人：厦门大学，福建省闽华电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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