CN102244248A - 电动自行车用铅蓄电池正极板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动自行车用铅蓄电池正极板，其正极活性材料的组分及质量配比为：铅粉100，多碱式硫酸铅3～8，三氧化二锑0.3～1，胶体石墨0.3～4，活性炭材料0.3～4，导电纤维骨架0.3～3，稀硫酸3～18。正极活性材料和正板栅的重量比为：正板栅13-19，正极活性材料为81-87，正板栅为铅的多元合金。本发明对极板活性物质的组分和配比进行改进和优化，含有多种炭材料，并对正板栅进一步改进，制作的铅蓄电池具有优异的低温性能，良好的高倍率放电性能，循环寿命长，特别在电动自行车市场竞争中具有很强的优势。

Description

电动自行车用铅蓄电池正极板
技术领域
本发明涉及一种电动自行车用铅蓄电池正极板，属于铅蓄电池极板领域。
背景技术
近年来，许多国家都在加紧对高性能电动自行车的研究。电动自行车能否获得商业成功，关键在于其核心部件——动力电源，从安全性、性能与价格以及技术成熟度上考虑，阀控式密封铅酸蓄电池仍然是电动助力车上最为经济实用的动力电源。电动助力车用电池主要以中等电流持续放电，以深循环为主。传统的铅酸电池通常单独作为起动电池或备用电池，一般是浅循环使用，放电深度及频次相对较少，对铅膏的结构、强度、充电接受能力要求不高。电动自行车随着车辆速度的提高、重量的增加，使放电电流增加，导致蓄电池的放电深度加深，循环频次增多，对电池的深循环寿命提出了更高的要求。
目前实际用作驱动车辆的核心部件----蓄电池有锂离子电池、铅蓄电池等等，其中技术成熟、价格适中的铅蓄电池占有绝对的比例。但铅蓄电池存在低温性能差、寿命短的致命缺陷，而电池正极板的性能不佳，是其主要原因之一。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有铅蓄电池的不足之处，提供一种能提高铅蓄电池低温性能和充放电循环寿命的电动自行车用铅蓄电池正极板。
本发明的技术方案是：电动自行车用铅蓄电池正极板，由正极活性材料和正板栅组成,其改进之处是正极活性材料的组分及质量配比为：铅粉100，多碱式硫酸铅3～8，三氧化二锑0.3～1，胶体石墨0.3～4，活性碳材料0.3～4，导电纤维骨架0.3～3，稀硫酸12～18。
进一步的方案是正极活性材料和正板栅的重量比为：正板册13～19，正极活性材料为81～87；导电纤维骨架长度为1～3mm，稀硫酸密度为1.25～1.34g/cm3；正板栅为铅的多元合金，其组分和质量百分比含量为：硒土0.05～0.12%，铋0.01～0.03%，锡0.9～1.4%，其余为铅。
本发明对现有铅蓄电池正极板活性物质的组分和配比进行改进和优化，加入三氧化二锑，防止产生无锑效应，提高耐腐蚀性能；加入合理配比的活性碳、碱式硫酸铅、胶体石墨材料，大大提高了活性材料自身的导电性和抗低温性能；同时进一步对正板栅作了改进，由其制作的正极板组装成的铅蓄电池具有以下显著优点，能满足电动自行车的使用要求。
（1）电池充放电循环寿命长，100%放电深度达600次以上，寿命提高0.5倍以上。
（2）使用温度范围宽，能在60℃～-30℃的范围内使用，-20℃时的放电容量与原铅酸蓄电池相比提高10%以上。
（3）电池重量比能量提高3%左右，节约生产成本，实现循环经济。
具体实施方式
实施例1
正极活性材料制备和正极板制作：取铅粉100公斤、多碱式硫酸铅5公斤，三氧化二锑0.5公斤，胶体石墨1.5公斤，活性碳材料0.8公斤，导电纤维骨架2公斤，稀硫酸16公斤（密度为1.3g/cm3），导电纤维骨架长度为1～3mm，适量的水，将上述原料在60℃下进行和膏，采用铅的多元合金作正板栅（质量百分比含量为：硒土0.1%，铋0.015%，锡1.0%，其余为铅）。在涂布机进行涂布，将所涂极板在70℃、相对湿度95%～100%的条件下进行固化，时间不小于24h，固化结束后用65℃进行12h干燥，将干燥后生成的正极板放入电解液中化成，化成后得到可用正极板。
负极板采用现行负极板，组装成半成品电池，注入1.40g/cm3的稀硫酸作为电解液，制成铅蓄电池，重量比同规格现有产品轻3%，比能量提高3%。
将制作的成品铅蓄电池按电动助力车用铅酸蓄电池标准JB/T10262-2008进行测试，-20℃2C容量为0.80C2；-30℃2C容量为0.62C2，100%放电深度循环为605次。
实施例2
正极活性材料制备和正极板制作：取铅粉100公斤、多碱式硫酸铅4公斤，三氧化二锑0.9公斤，胶体石墨0.5公斤，活性碳材料1.6公斤，导电纤维骨架3公斤，稀硫酸13公斤（密度为1.34 g/cm3），导电纤维骨架长度为1～3mm，适量的水，将上述原料在55℃下进行和膏，采用铅的多元合金作正板栅（质量百分比含量为：硒土0.06%，铋0.025%，锡1.25%，其余为铅）。在涂布机进行涂布，将所涂极板在65℃、相对湿度95%～100%的条件下进行固化，时间不小于24h，固化结束后用70℃进行12h干燥，将干燥后生成的正极板放入电解液中化成，化成后得到可用正极板。
负极板采用现行负极板，组装成半成品电池注入1.40g/cm3的稀硫酸作为电解液，制成铅蓄电池，重量比同规格现有产品轻3%，比能量提高3%。
将制作的成品铅蓄电池按电动助力车用铅酸蓄电池标准JB/T10262-2008进行测试，-20℃2C容量为0.81C2；-40℃2C容量为0.61C2。100%放电深度循环达616次以上。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (4)

1.一种电动自行车用铅蓄电池正极板，由正极活性材料和正板栅组成,其特征是正极活性材料的组分及质量配比为：铅粉100，多碱式硫酸铅3～8，三氧化二锑0.3～1，胶体石墨0.3～4，活性碳材料0.3～4，导电纤维骨架0.3～3，稀硫酸12～18。
2.按权利要求1所述电动自行车用铅蓄电池正极板，其特征是正极活性材料和正板栅的重量比为：正板册13-19，正极活性材料为81-87。
3.按权利要求1所述电动自行车用铅蓄电池正极板，其特征是所述导电纤维骨架的长度为1～3mm，稀硫酸密度为1.25～1.34g/cm3。
4.按权利要求1所述电动自行车用铅蓄电池正极板，其特征是所述正板栅为铅的多元合金，其组分及质量百分比含量为：硒土0.05～0.12%，铋0.01～0.03%，锡0.9～1.4%，其余为铅。
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