CN101241989A - 铅酸蓄电池正极板 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种铅酸蓄电池正极板。该极板提高了正极活性物质的利用率，尤其适应于固定型铅酸蓄电池，用该正极板组装的固定型铅酸蓄电池的重量比能量达到50Wh/kg以上。
Description
技术领域：铅酸蓄电池自十八世纪问世以来已有近150年的历史，铅酸蓄电池以其稳定的性能、低廉的价格广泛应用于机动车的起动和照明。二十世纪八十年代出现的密封免维护铅酸蓄电池，拓宽了铅酸蓄电池的应用领域，成为通讯、电力、铁路、航空、太阳能、风能、UPS电源等行业必不可少的电源，至今铅酸蓄电池仍占有世界蓄电池市场65～70％的份额。
背景技术：铅酸蓄电池与锂离子蓄电池、镍-氢化物蓄电池相比最大的缺点是电池重量比能量低。据相关报道，锂离子蓄电池的重量比能量达到80～120Wh/kg，重量比容量为21.6～32.4Ah/kg；镍-氢化物蓄电池的重量比能量为50～60Wh/kg，重量比容量为41.6～50Ah/kg；市场销售的固定型铅酸蓄电池的重量比能量仅为20～30Wh/kg，重量比容量10～15Ah/kg。
提高铅酸蓄电池重量比能量主要的方法是提高活性物质的利用率，通常铅酸蓄电池的容量是由正极容量所控制，正极板在蓄电池的可逆反应中处于被氧化的状态，对于要求长使用寿命的固定型铅酸蓄电池正极板必须要有一定的厚度，一般固定电池正极板的厚度在3.5～5mm，正极板的厚度越大，正极活性物质的利用率越低，固定型铅酸蓄电池正极板的活性物质的利用率只有20～30％。由于正极板厚度大，正极板中间部分的活性物质很难与电解液接触，得不到反应。为此，只有改变正极板的结构，在保证电池使用寿命的条件下，使正极活性物质充分反应，提高活性物质的利用率，提高铅酸蓄电池的重量比能量。
发明内容：本发明提出一种铅酸蓄电池正极板，本发明的目的是这样实现的。
一种铅酸蓄电池正极板，其特征在于：
设正极板栅的宽为A，高为B，厚为H；A、B、H的数值是根据电池外壳尺寸、电池容量要求设计的；第一步将厚度为H的正板栅分成两片，每片厚度为H′，H′等于H减去0.4～0.6mm后除2；
H′＝(H-0.4～0.6)÷2；
该电池的正极板栅合金材料为：
Pb+Ax+By+Cz+Du+Ev+Fw
其中：A＝K，Ca，Sr， x＝0～0.5％；
B＝Sb，Na y＝0～2.0％；
C＝Sn，Zn z＝0.001～1.5％；
D＝Mg，Al，Ag u＝0.001～0.8％；
E＝Cu，S v＝0.001～0.8％；
F＝As，Ce，Bi w＝0.001～0.5％；
在480～550℃条件下，将合金熔化浇铸于板栅模具中，制正极板栅；
电池的正极活性物质组合物为：
100kg铅粉加入1.08～1.30g/cm3的硫酸溶液12L，加入异性石墨100～800g加入ZrO2粉末100～800g，加入100～500g晴纶短纤维，加入100～500gPicconolA500；
在合膏机中搅拌均匀，涂于正极板栅上，经过固化、化成、干燥制成正极板；
用两片厚度为H′的正极板，中间留有0.4～0.6mm的间隙，插入一个塑料框中；(如图)用粘合剂将两片正极板粘好；
在两片厚度为H′的正极板之间0.4～0.6mm的间隙中注入含胶量为6～8％的胶体电解液，制成一片用以组装电池的正极板，正极板的厚度为H。
附图说明：
图1、板栅尺寸：宽A，高B，厚H′制造成板栅；
图2、尺寸为：A，B，H′的正极板；
图3、用来密封的塑料框；
图4、将两片A，B，H′极板插入塑料框后粘合密封，在0.4～0.6mm的间隙中间注入含胶量为8％的胶体电解液。
具体实施方式：
实施例：
设正极板栅的宽为136mm，高为270mm，厚为4.2mm。第一步铸造宽为136mm，高为270mm，厚为1.9mm的正极板栅。
该电池的正极板栅合金材料为：
100Kg铅中加入100gCa，加入1000gSn，加入20g Al，加入20g Cu，加入100g Bi，加入20gNa；
在480～550℃条件下，将合金熔化浇铸于板栅模具中，制正极板栅；
极板的正极活性物质组合物为：
100kg铅粉加入密度为1.20g/cm3的硫酸溶液12L，加入异性石墨600g，加入ZrO2粉末800g，加入400g晴纶短纤维，加入300gPicconol A500；
在合膏机中搅拌均匀，涂于正极板栅上，经过固化、化成、干燥制成正极板；
用两片厚度为1.9mm的正极板，中间留有0.4～0.6mm的间隙，插入一个塑料框中；(如图)用粘合剂将两片正极板粘好；
在两片厚度为1.9mm的正极板之间0.4mm的间隙中注入含胶量为8％的胶体电解液，制成一片用以组装电池的正极板，正极板的厚度为4.2mm。
Claims (10)
1、一种铅酸蓄电池正极板，其特征在于：
铅酸蓄电池正极板，设正极板栅的宽为A，高为B，厚为H；A、B、H的数值是根据电池外壳尺寸、电池容量要求设计的；第一步将厚度为H的正板栅分成两片，每片厚度为H′，H′等于H减去0.4～0.6mm后除2；
H′＝(H-0.4～0.6)÷2；
该电池的正极板栅合金材料为：
Pb+Ax+By+Cz+Du+Ev+Fw
其中：A＝K，Ca，Sr， x＝0～0.5％；
B＝Sb，Na y＝0～2.0％；
C＝Sn，Zn z＝0.001～1.5％；
D＝Mg，Al，Ag u＝0.001～0.8％；
E＝Cu，S v＝0.001～0.8％；
F＝As，Ce，Bi w＝0.001～0.5％；
在480～550℃条件下，将合金熔化浇铸于板栅模具中，制正极板栅；
电池的正极活性物质组合物为：
100kg铅粉加入密度为1.08～1.30g/cm3的硫酸溶液12L，加入异性石墨100～800g，加入ZrO2粉末100～800g，加入100～500g晴纶短纤维，加入100～500gPicconol A500；
在合膏机中搅拌均匀，涂于正极板栅上，经过固化、化成、干燥制成正极板；
用两片厚度为H′的正极板，中间留有0.4～0.6mm的间隙，插入一个塑料框中；(如图)用粘合剂将两片正极板粘好；
在两片厚度为H′的正极板之间0.4～0.6mm的间隙中注入含胶量为6～8％的胶体电解液，制成一片用以组装电池的正极板，正极板的厚度为H。
2、按照权利要求1所述的铅酸蓄电池正极板，其特征在于：
铅酸蓄电池正极板，设正极板栅的宽为A，高为B，厚为H；A、B、H的数值是根据电池外壳尺寸、电池容量要求设计的；第一步将厚度为H的正板栅分成两片，每片厚度为H′，H′等于H减去0.4～0.6mm后除2；
H′＝(H-0.4～0.6)÷2；
该电池的正极板栅合金材料为：
Pb+Ax+By+Cz+Du+Ev+Fw
其中：A＝K，Ca，Sr， x＝0.04～0.5％；
B＝Na y＝0.19～2.0％；
C＝Sn，Zn z＝0.5～1.5％；
D＝Mg，Al，Ag u＝0.6～0.8％；
E＝Cu，S v＝0.5～0.8％；
F＝As，Ce，Bi w＝0.05～0.5％；
在480～550℃条件下，将合金熔化浇铸于板栅模具中，制正极板栅；
电池的正极活性物质组合物为：
100kg铅粉加入密度为1.08～1.30g/cm3的硫酸溶液12L，加入异性石墨100～600g，加入ZrO2粉末100～400g，加入100～300g晴纶短纤维，加入100～300gPicconol A500；
在合膏机中搅拌均匀，涂于正极板栅上，经过固化、化成、干燥制成正极板；
用两片厚度为H′的正极板，中间留有0.4～0.6mm的间隙，插入一个塑料框中；(如图)用粘合剂将两片正极板粘好；
在两片厚度为H′的正极板之间0.4～0.6mm的间隙中注入含胶量为6～8％的胶体电解液，制成一片用以组装电池的正极板，正极板的厚度为H。
3、按照权利要求1所述的铅酸蓄电池正极板，其特征在于：
铅酸蓄电池正极板，设正极板栅的宽为A，高为B，厚为H；A、B、H的数值是根据电池外壳尺寸、电池容量要求设计的；第一步将厚度为H的正板栅分成两片，每片厚度为H′，H′等于H减去0.4～0.6mm后除2；
H′＝(H-0.4～0.6)÷2；
该电池的正极板栅合金材料为：
Pb+Ax+By+Cz+Du+Ev+Fw
其中：A＝K，Ca，Sr， x＝0.35～0.46％；
B＝Na y＝0.16～1.96％；
C＝Sn，Zn z＝0.15～1.0％；
D＝Mg，Al，Ag u＝0.58～0.7％；
E＝Cu，S v＝0.28～0.68％；
F＝As，Ce，Bi w＝0.22～0.48％；
在480～550℃条件下，将合金熔化浇铸于板栅模具中，制正极板栅；
电池的正极活性物质组合物为：
100kg铅粉加入密度为1.08～1.30g/cm3的硫酸溶液12L，加入异性石墨400～800g，加入ZrO2粉末400～800g，加入300～500g晴纶短纤维，加入300～500gPicconol A500；
在合膏机中搅拌均匀，涂于正极板栅上，经过固化、化成、干燥制成正极板；
用两片厚度为H′的正极板，中间留有0.4～0.6mm的间隙，插入一个塑料框中；(如图)用粘合剂将两片正极板粘好；
在两片厚度为H′的正极板之间0.4～0.6mm的间隙中注入含胶量为6～8％的胶体电解液，制成一片用以组装电池的正极板，正极板的厚度为H。
4、按照权利要求1所述的铅酸蓄电池正极板，其特征在于：
铅酸蓄电池正极板，设正极板栅的宽为A，高为B，厚为H；A、B、H的数值是根据电池外壳尺寸、电池容量要求设计的；第一步将厚度为H的正板栅分成两片，每片厚度为H′，H′等于H减去0.4～0.6mm后除2；
H′＝(H-0.4～0.6)÷2；
该电池的正极板栅合金材料为：
Pb+Ax+By+Cz+Du+Ev+Fw
其中：A＝K，Ca，Sr， x＝0.06～0.1％；
B＝Na y＝0.05～0.2％；
C＝Sn，Zn z＝0.8％；
D＝Mg，Al，Ag u＝0.25～0.78％；
E＝Cu，S v＝0.089～0.68％；
F＝As，Ce，Bi w＝0.091～0.39％；
在480～550℃条件下，将合金熔化浇铸于板栅模具中，制正极板栅；
电池的正极活性物质组合物为：
100kg铅粉加入密度为1.08～1.30g/cm3的硫酸溶液12L，加入异性石墨300～600g，加入ZrO2粉末300～600g，加入200～400g晴纶短纤维，加入200～400gPicconol A500；
在合膏机中搅拌均匀，涂于正极板栅上，经过固化、化成、干燥制成正极板；
用两片厚度为H′的正极板，中间留有0.4～0.6mm的间隙，插入一个塑料框中；(如图)用粘合剂将两片正极板粘好；
在两片厚度为H′的正极板之间0.4～0.6mm的间隙中注入含胶量为6～8％的胶体电解液，制成一片用以组装电池的正极板，正极板的厚度为H。
5、按照权利要求1所述的铅酸蓄电池正极板，其特征在于：
铅酸蓄电池正极板，设正极板栅的宽为A，高为B，厚为H；A、B、H的数值是根据电池外壳尺寸、电池容量要求设计的；第一步将厚度为H的正板栅分成两片，每片厚度为H′，H′等于H减去0.4～0.6mm后除2；
H′＝(H-0.4～0.6)÷2；
该电池的正极板栅合金材料为：
Pb+Ax+By+Cz+Du+Ev+Fw
其中：A＝K，Ca，Sr， x＝0.06～0.12％；
B＝Na y＝0.08％；
C＝Sn，Zn z＝0.18～0.8％；
D＝Mg，Al，Ag u＝0.05～0.66％；
E＝Cu，S v＝0.001～0.68％；
F＝As，Ce，Bi w＝0.25～0.5％；
在480～550℃条件下，将合金熔化浇铸于板栅模具中，制正极板栅；
电池的正极活性物质组合物为：
100kg铅粉加入密度为1.08～1.30g/cm3的硫酸溶液12L，加入异性石墨600g，加入ZrO2粉末500g，加入300g晴纶短纤维，加入400gPicconol A500；
在合膏机中搅拌均匀，涂于正极板栅上，经过固化、化成、干燥制成正极板；
用两片厚度为H′的正极板，中间留有0.4～0.6mm的间隙，插入一个塑料框中；(如图)用粘合剂将两片正极板粘好；
在两片厚度为H′的正极板之间0.4～0.6mm的间隙中注入含胶量为6～8％的胶体电解液，制成一片用以组装电池的正极板，正极板的厚度为H。
6、按照权利要求1所述的铅酸蓄电池正极板，其特征在于：
铅酸蓄电池正极板，设正极板栅的宽为A，高为B，厚为H；A、B、H的数值是根据电池外壳尺寸、电池容量要求设计的；第一步将厚度为H的正板栅分成两片，每片厚度为H′，H′等于H减去0.4～0.6mm后除2；
H′＝(H-0.4～0.6)÷2；
该电池的正极板栅合金材料为：
Pb+Ax+By+Cz+Du+Ev+Fw
其中：A＝K，Ca，Sr， x＝0.006～0.35％；
B＝Na y＝0.009～0.08％；
C＝Sn，Zn z＝0.035～0.9％；
D＝Mg，Al，Ag u＝0.068～0.78％；
E＝Cu，S v＝0.002～0.65％；
F＝As，Ce，Bi w＝0.068～0.36％；
在480～550℃条件下，将合金熔化浇铸于板栅模具中，制正极板栅；
电池的正极活性物质组合物为：
100kg铅粉加入密度为1.08～1.30g/cm3的硫酸溶液12L，加入异性石墨100～550g，加入ZrO2粉末260～780g，加入160～480g晴纶短纤维，加入200～480gPicconol A500；
在合膏机中搅拌均匀，涂于正极板栅上，经过固化、化成、干燥制成正极板；
用两片厚度为H′的正极板，中间留有0.4～0.6mm的间隙，插入一个塑料框中；(如图)用粘合剂将两片正极板粘好；
在两片厚度为H′的正极板之间0.4～0.6mm的间隙中注入含胶量为6～8％的胶体电解液，制成一片用以组装电池的正极板，正极板的厚度为H。
7、按照权利要求1所述的铅酸蓄电池正极板，其特征在于：
铅酸蓄电池正极板，设正极板栅的宽为A，高为B，厚为H；A、B、H的数值是根据电池外壳尺寸、电池容量要求设计的；第一步将厚度为H的正板栅分成两片，每片厚度为H′，H′等于H减去0.4～0.6mm后除2；
H′＝(H-0.4～0.6)÷2；
该电池的正极板栅合金材料为：
Pb+Ax+By+Cz+Du+Ev+Fw
其中：A＝K，Ca，Sr， x＝0.028～0.09％；
B＝Sb，Na y＝0.16～0.2％；
C＝Sn，Zn z＝0.02～1.0％；
D＝Mg，Al，Ag u＝0.35～0.68％；
E＝Cu，S v＝0.012～0.65％；
F＝As，Ce，Bi w＝0.01～0.29％；
在480～550℃条件下，将合金熔化浇铸于板栅模具中，制正极板栅；
电池的正极活性物质组合物为：
100kg铅粉加入密度为1.08～1.30g/cm3的硫酸溶液12L，加入异性石墨200～600g，加入ZrO2粉末200～660g，加入200～460g晴纶短纤维，加入180～460gPicconol A500；
在合膏机中搅拌均匀，涂于正极板栅上，经过固化、化成、干燥制成正极板；
用两片厚度为H′的正极板，中间留有0.4～0.6mm的间隙，插入一个塑料框中；(如图)用粘合剂将两片正极板粘好；
在两片厚度为H′的正极板之间0.4～0.6mm的间隙中注入含胶量为6～8％的胶体电解液，制成一片用以组装电池的正极板，正极板的厚度为H。
8、按照权利要求1所述的铅酸蓄电池正极板，其特征在于：
铅酸蓄电池正极板，设正极板栅的宽为A，高为B，厚为H；A、B、H的数值是根据电池外壳尺寸、电池容量要求设计的；第一步将厚度为H的正板栅分成两片，每片厚度为H′，H′等于H减去0.4～0.6mm后除2；
H′＝(H-0.4～0.6)÷2；
该电池的正极板栅合金材料为：
Pb+Ax+By+Cz+Du+Ev+Fw
其中：A＝K，Ca，Sr， x＝0.08％；
B＝Na y＝0.04％；
C＝Sn，Zn z＝0.9％；
D＝Mg，Al，Ag u＝0.02％；
E＝Cu，S v＝0.04％；
F＝As，Ce，Bi w＝0.05％；
在480～550℃条件下，将合金熔化浇铸于板栅模具中，制正极板栅；
电池的正极活性物质组合物为：
100kg铅粉加入密度为1.08～1.30g/cm3的硫酸溶液12L，加入异性石墨680g，加入ZrO2粉末550g，加入450g晴纶短纤维，加入100～400gPicconolA500；
在合膏机中搅拌均匀，涂于正极板栅上，经过固化、化成、干燥制成正极板；
用两片厚度为H′的正极板，中间留有0.4～0.6mm的间隙，插入一个塑料框中；(如图)用粘合剂将两片正极板粘好；
在两片厚度为H′的正极板之间0.4～0.6mm的间隙中注入含胶量为6～8％的胶体电解液，制成一片用以组装电池的正极板，正极板的厚度为H。
9、按照权利要求1所述的铅酸蓄电池正极板，其特征在于：
铅酸蓄电池正极板，设正极板栅的宽为A，高为B，厚为H；A、B、H的数值是根据电池外壳尺寸、电池容量要求设计的；第一步将厚度为H的正板栅分成两片，每片厚度为H′，H′等于H减去0.4～0.6mm后除2；
H′＝(H-0.4～0.6)÷2；
该电池的正极板栅合金材料为：
Pb+Ax+By+Cz+Du+Ev+Fw
其中：A＝K，Ca，Sr， x＝0
B＝Sb y＝0.96％；
C＝Sn，Zn z＝0.05％；
D＝Ag u＝0.02％；
E＝S v＝0.03％；
F＝As w＝0.12％；
在480～550℃条件下，将合金熔化浇铸于板栅模具中，制正极板栅；
电池的正极活性物质组合物为：
100kg铅粉加入密度为1.08～1.30g/cm3的硫酸溶液12L，加入异性石墨480g，加入ZrO2粉末690g，加入100～300g晴纶短纤维，加入200～500gPicconolA500；
在合膏机中搅拌均匀，涂于正极板栅上，经过固化、化成、干燥制成正极板；
用两片厚度为H′的正极板，中间留有0.4～0.6mm的间隙，插入一个塑料框中；(如图)用粘合剂将两片正极板粘好；
在两片厚度为H′的正极板之间0.4～0.6mm的间隙中注入含胶量为6～8％的胶体电解液，制成一片用以组装电池的正极板，正极板的厚度为H。
10、按照权利要求1所述的铅酸蓄电池正极板，其特征在于：
铅酸蓄电池正极板，设正极板栅的宽为A，高为B，厚为H；A、B、H的数值是根据电池外壳尺寸、电池容量要求设计的；第一步将厚度为H的正板栅分成两片，每片厚度为H′，H′等于H减去0.4～0.6mm后除2；
H′＝(H-0.4～0.6)÷2；
该电池的正极板栅合金材料为：
Pb+Ax+By+Cz+Du+Ev+Fw
其中：A＝Ca x＝0.12％；
B＝Sb，Na y＝0
C＝Sn z＝0.96％；
D＝Al u＝0.03％；
E＝Cu，S v＝0.02％；
F＝Bi w＝0.14％；
在480～550℃条件下，将合金熔化浇铸于板栅模具中，制正极板栅；
电池的正极活性物质组合物为：
100kg铅粉加入密度为1.08～1.30g/cm3的硫酸溶液12L，加入异性石墨300～800g，加入ZrO2粉末100～700g，加入200～500g晴纶短纤维，加入200～500gPicconol A500；
在合膏机中搅拌均匀，涂于正极板栅上，经过固化、化成、干燥制成正极板；
用两片厚度为H′的正极板，中间留有0.4～0.6mm的间隙，插入一个塑料框中；(如图)用粘合剂将两片正极板粘好；
在两片厚度为H′的正极板之间0.4～0.6mm的间隙中注入含胶量为6～8％的胶体电解液，制成一片用以组装电池的正极板，正极板的厚度为H。
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2008
- 2008-01-03 CN CNA2008100520034A patent/CN101241989A/zh active Pending
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