CN100375327C - 纳米铅酸蓄电池 - Google Patents

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Abstract

一种纳米铅酸蓄电池，包括电解液，正极栅板，所述正极栅板上涂覆有铅膏，铅膏中包括铅粉，所述铅膏中按照铅粉重量的0.10%-0.30%添加用去离子水制成的纳米碳悬浮液，纳米碳悬浮液中的纳米碳的重量百分比为0.30%-0.50%。由于其电解液内按照电解液重量的0.20%-0.50%添加有用去离子水制成的纳米碳悬浮液，这种电解液具有较高的化学活性，可以在极板表面及其内部形成新的活性物质，从而可改善极板的电结构。其目的是提供一种质量能量比高，体积能量比高，使用寿命长的纳米铅酸蓄电池。

Description

纳米铅酸蓄电池
技术领域
本发明涉及一种铅—酸蓄电池。
背景技术
铅酸蓄电池的低温启动性能较好，产品造价低，但现有的铅酸蓄电池的质量能量比、体积能量比都相当低，其极板的制用率还不到40％，以至造成铅金属资源的极大浪费。此外，废弃的铅酸蓄电池对环境造成的污染严重影响自然界的生态环境，已被各国的环保专家列为世界三大公害之一。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种质量能量比高，体积能量比高，使用寿命长的纳米铅酸蓄电池。
本发明的纳米铅酸蓄电池，包括电解液，正极栅板，所述正极栅板上涂覆有铅膏，铅膏中包括铅粉，所述铅膏中按照铅粉重量的0.10％-0.30％添加用去离子水制成的纳米碳悬浮液，纳米碳悬浮液中的纳米碳的重量百分比为0.30％-0.50％。
本发明的纳米铅酸蓄电池，其中所述电解液内按照电解液重量的2.0％-5.0％添加用去离子水制成的所述纳米碳悬浮液。
本发明的纳米铅酸蓄电池，其中所述铅膏中按照铅粉重量的0.12％-0.20％添加用去离子水制成的纳米碳悬浮液，所述电解液内按照电解液重量的3.5％-4.5％添加用去离子水制成的纳米碳悬浮液，纳米碳悬浮液中的纳米碳的重量百分比为0.35％-0.45％，纳米碳悬浮液中碳粒子的粒径为20nm以下。
本发明的纳米铅酸蓄电池，其中所述铅膏中按照铅粉重量的0.16％添加用去离子水制成的纳米碳悬浮液，所述电解液内按照电解液重量的4.0％添加用去离子水制成的纳米碳悬浮液，纳米碳悬浮液中的纳米碳的重量百分比为0.40％，纳米碳悬浮液中碳粒子的粒径为12nm以下。
与现有的纳米铅酸蓄电池相比，本发明的的优点和积极效果在于：由于其电解液内按照电解液重量的0.20％-0.50％添加有用去离子水制成的纳米碳悬浮液，这种电解液具有较高的化学活性，可以在极板表面及其内部形成新的活性物质，从而可改善极板的电结构。由于铅膏中按照科学的比例添加有纳米碳粒，使得纳米铅酸蓄电池具有了较高的化学活性，其实际反应面积加大，同时也增强了极板上活性物质之间以及活性物质与板栅之间的结合强度，抑制了极板活性物质的脱落，进而也提高了本发明的纳米铅酸蓄电池的使用寿命。由于纳米碳粒具有高导电性，起到了电子搭桥的作用，从而使得极板的导电性大为提高，电能化学能转换率大大增加，并使得蓄电池的容量增加。此外，添加有纳米碳粉的电解液还能使已经硫酸化了的物质激活，恢复活性，使电池内阻明显降低，并可使旧电池得以新生。
下面对本发明的纳米铅酸蓄电池的具体实施方式作进一步详细说明。
附图说明
图1是使用本发明的纳米铅酸蓄电池27min率放电曲线与现有铅酸蓄电池27min率放电曲线对比图表。
具体实施方式
实施例1
纳米铅酸蓄电池，包括电解液，正极栅板，所述正极栅板上涂覆有铅膏，铅膏中包括铅粉，其中铅膏采用铅粉90千克，纤维素108克，电解液(比重1.40的硫酸)8.82千克，按照铅粉重量的0.16％添加用去离子水制成的纳米碳悬浮液，纳米碳悬浮液中的纳米碳的重量百分比为0.40％，其中纳米碳悬浮液中碳粒子的粒径为10nm左右，将上述成分添加适量的蒸馏水搅拌成膏状，然后涂覆在正极栅板上，随后放在化成槽里进行三阶段化成处理，充电电流分别为50安培，2小时；80安培，22小时；40安培，19小时；然后进行烘干，烘干后，即可组装制成本发明的纳米铅酸蓄电池。上述纳米铅酸蓄电池可以按照电解液重量的4％添加用去离子水制成的纳米碳悬浮液，纳米碳悬浮液中的纳米碳的重量百分比为0.40％，其中纳米碳悬浮液中碳粒子的粒径为10nm左右，添加后应立即按2倍于常规充电电流进行充电，充电2小时后转为常规充电，直到充足为止，就可以使用了。
实施例2
纳米铅酸蓄电池，包括电解液，正极栅板，所述正极栅板上涂覆有铅膏，铅膏中包括铅粉，其中铅膏采用铅粉90千克，纤维素108克，电解液(比重1.40的硫酸)8.82千克，按照铅粉重量的0.10％添加用去离子水制成的纳米碳悬浮液，纳米碳悬浮液中的纳米碳的重量百分比为0.35％，其中纳米碳悬浮液中碳粒子的粒径为10nm左右或者是20nm左右，将上述成分添加适量的蒸馏水搅拌成膏状，然后涂覆在正极栅板上，随后放在化成槽里进行三阶段化成处理，充电电流分别为50安培，2小时；80安培，22小时；40安培，19小时；然后进行烘干，烘干后，即可组装制成本发明的纳米铅酸蓄电池。上述纳米铅酸蓄电池可以按照电解液重量的5％添加用去离子水制成的纳米碳悬浮液，纳米碳悬浮液中的纳米碳的重量百分比为0.35％，其中纳米碳悬浮液中碳粒子的粒径为10nm左右或者是20nm左右，添加后应立即按2倍于常规充电电流进行充电，充电2小时后转为常规充电，直到充足为止，就可以使用了。
实施例3
纳米铅酸蓄电池，包括电解液，正极栅板，所述正极栅板上涂覆有铅膏，铅膏中包括铅粉，其中铅膏采用铅粉90千克，纤维素108克，电解液(比重1.40的硫酸)8.82千克，按照铅粉重量的0.20％添加用去离子水制成的纳米碳悬浮液，纳米碳悬浮液中的纳米碳的重量百分比为0.45％，其中纳米碳悬浮液中碳粒子的粒径为10nm左右或者是15nm左右，将上述成分添加适量的蒸馏水搅拌成膏状，然后涂覆在正极栅板上，随后放在化成槽里进行三阶段化成处理，充电电流分别为50安培，2小时；80安培，22小时；40安培，19小时；然后进行烘干，烘干后，即可组装制成本发明的纳米铅酸蓄电池。上述纳米铅酸蓄电池可以按照电解液重量的3％添加用去离子水制成的纳米碳悬浮液，纳米碳悬浮液中的纳米碳的重量百分比为0.45％，其中纳米碳悬浮液中碳粒子的粒径为10nm左右或者是15nm左右，添加后应立即按2倍于常规充电电流进行充电，充电2小时后转为常规充电，直到充足为止，就可以使用了。
实施例4
纳米铅酸蓄电池，包括电解液，正极栅板，所述正极栅板上涂覆有铅膏，铅膏中包括铅粉，其中铅膏采用铅粉90千克，纤维素108克，电解液(比重1.40的硫酸)8.82千克，按照铅粉重量的0.15％添加用去离子水制成的纳米碳悬浮液，纳米碳悬浮液中的纳米碳的重量百分比为0.38％，其中纳米碳悬浮液中碳粒子的粒径为10nm左右或者是12nm左右，将上述成分添加适量的蒸馏水搅拌成膏状，然后涂覆在正极栅板上，随后放在化成槽里进行三阶段化成处理，充电电流分别为50安培，2小时；80安培，22小时；40安培，19小时；然后进行烘干，烘干后，即可组装制成本发明的纳米铅酸蓄电池。上述纳米铅酸蓄电池可以按照电解液重量的2％添加用去离子水制成的纳米碳悬浮液，纳米碳悬浮液中的纳米碳的重量百分比为0.35％，其中纳米碳悬浮液中碳粒子的粒径为10nm左右或者是12nm左右，添加后应立即按2倍于常规充电电流进行充电，充电2小时后转为常规充电，直到充足为止，就可以使用了。
实施例5
纳米铅酸蓄电池，包括电解液，正极栅板，所述正极栅板上涂覆有铅膏，铅膏中包括铅粉，其中铅膏采用铅粉90千克，纤维素108克，电解液(比重1.40的硫酸)8.82千克，按照铅粉重量的0.25％添加用去离子水制成的纳米碳悬浮液，纳米碳悬浮液中的纳米碳的重量百分比为0.48％，其中纳米碳悬浮液中碳粒子的粒径为10nm左右或者是18nm左右，将上述成分添加适量的蒸馏水搅拌成膏状，然后涂覆在正极栅板上，随后放在化成槽里进行三阶段化成处理，充电电流分别为50安培，2小时；80安培，22小时；40安培，19小时；然后进行烘干，烘干后，即可组装制成本发明的纳米铅酸蓄电池。上述纳米铅酸蓄电池可以按照电解液重量的4.2％添加用去离子水制成的纳米碳悬浮液，纳米碳悬浮液中的纳米碳的重量百分比为0.38％，其中纳米碳悬浮液中碳粒子的粒径为10nm左右或者是18nm左右，添加后应立即按2倍于常规充电电流进行充电，充电2小时后转为常规充电，直到充足为止，就可以使用了。
实施例6
纳米铅酸蓄电池，包括电解液，正极栅板，所述正极栅板上涂覆有铅膏，铅膏中包括铅粉，其中铅膏采用铅粉90千克，纤维素108克，电解液(比重1.40的硫酸)8.82千克，按照铅粉重量的0.30％添加用去离子水制成的纳米碳悬浮液，纳米碳悬浮液中的纳米碳的重量百分比为0.41％，其纳米碳悬浮液中碳粒子的粒径为10nm左右或者是16nm左右，将上述成分添加适量的蒸馏水搅拌成膏状，然后涂覆在正极栅板上，随后放在化成槽里进行三阶段化成处理，充电电流分别为50安培，2小时；80安培，22小时；40安培，19小时；然后进行烘干，烘干后，即可组装制成本发明的纳米铅酸蓄电池。上述纳米铅酸蓄电池可以按照电解液重量的2.8％添加用去离子水制成的纳米碳悬浮液，纳米碳悬浮液中的纳米碳的重量百分比为0.41％，其中纳米碳悬浮液中碳粒子的粒径为10nm左右或者是16nm左右，添加后应立即按2倍于常规充电电流进行充电，充电2小时后转为常规充电，直到充足为止，就可以使用了。
现有的铅酸蓄电池极板的质量比能量一般为35-36WH/kg，体积比能量一般为100-105WH/dm3，本发明的纳米铅酸蓄电池尤其适合于阀控式密封式铅酸蓄电池，其质量比能量可达40-41WH/kg，体积比能量可达113-114WH/dm3。
图1是使用本发明的纳米铅酸蓄电池极板的铅酸蓄电池27min率放电曲线与现有铅酸蓄电池27min率放电曲线对比图表，其中连接o点的曲线是本发明的纳米铅酸蓄电池极板的铅酸蓄电池27min率放电曲线，连接点的曲线是现有的铅酸蓄电池极板的铅酸蓄电池27min率放电曲线。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。本发明请求保护的内容都记载在权利要求书中。

Claims (4)

1.纳米铅酸蓄电池，包括电解液，正极栅板，其特征在于所述正极栅板上涂覆有铅膏，铅膏中包括铅粉，所述铅膏中按照铅粉重量的0.10％-0.30％添加用去离子水制成的纳米碳悬浮液，纳米碳悬浮液中的纳米碳的重量百分比为0.30％-0.50％。
2.根据权利要求1所述的一种纳米铅酸蓄电池，其特征在于所述电解液内按照电解液重量的2.0％-5.0％添加用去离子水制成的所述纳米碳悬浮液。
3.根据权利要求2所述的一种纳米铅酸蓄电池，其特征在于所述铅膏中按照铅粉重量的0.12％-0.20％添加用去离子水制成的纳米碳悬浮液，所述电解液内按照电解液重量的3.5％-4.5％添加用去离子水制成的纳米碳悬浮液，纳米碳悬浮液中的纳米碳的重量百分比为0.35％-0.45％，纳米碳悬浮液中碳粒子的粒径为20nm以下。
4.根据权利要求3所述的一种纳米铅酸蓄电池，其特征在于所述铅膏中按照铅粉重量的0.16％添加用去离子水制成的纳米碳悬浮液，所述电解液内按照电解液重量的4.0％添加用去离子水制成的纳米碳悬浮液，纳米碳悬浮液中的纳米碳的重量百分比为0.40％，纳米碳悬浮液中碳粒子的粒径为12nm以下。
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