CN102723466A - 一种超级铅炭电池负极板 - Google Patents

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毛先安
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Abstract

本发明涉及一种电池极板，尤其涉及一种超级铅炭电池负极板。所述超级铅炭电池负极板特征在于，负极板铅膏配方中加入占铅重量百分比为10％～30％的高比表面积炭，高比表面积炭经活化处理。上述高比表面积炭的活化处理方法为，先将高比表面积炭于0.5～1.5mol/l的醋酸铅中50℃下真空浸渍2～4h，抽滤后于1.0～1.4g/ml的硫酸溶液中50℃真空浸渍5h，水洗抽滤至pH值大于6.5，100℃下真空干燥6h。由本极板制成的电池具有活性物质利用率高、循环使用寿命长的优点。

Description

一种超级铅炭电池负极板
技术领域
本发明涉及一种电池极板，尤其涉及一种超级铅炭电池负极板。
背景技术
资源与环境两大挑战使得向“绿色交通”靠拢变得刻不容缓。零排放，无污染，无噪音的动力汽车有广阔的发展前景。动力车辆的核心在于动力电池，铅酸电池相较于其他种类的电池具有价格低廉，资源丰富，可回收利用，技术成熟，安全性高等优点。但是，但传统的铅酸电池却存在比能量低，循环寿命短等制约铅酸电池发展的致命伤，尤其是作为动力电池，在大电流放电时，由于负极硫酸盐化严重，更是使得铅酸电池的寿命问题更加凸显。活性物质利用率低是铅酸电池比能量低的限制因素之一。因此，提高铅酸电池的活性物质利用率及延长电池寿命意义重大。
发明内容
本发明的目的是提供一种活性物质利用率高、循环使用寿命长的超级铅炭电池负极板。
本发明的技术方案是：在负极板铅膏配方中加入占铅重量百分比为10％～30％的高比表面积炭，高比表面积炭经活化处理。
上述高比表面积炭的活化处理方法为，先将高比表面积炭于0.5～1.5mol/l的醋酸铅中50℃下真空浸渍2～4h，抽滤后于1.0～1.4g/ml的硫酸溶液中50℃真空浸渍5h，水洗抽滤至PH值大于6.5，100℃下真空干燥6h。
上述高比表面积炭可以采用超级活性炭、活性碳纤维、炭黑、活性炭微球、碳纳米管、石墨烯中任意一种，或几种组合使用。
高比表面积炭经活性处理后，形成导电网络，能增强活性物质导电性，从而提高活性物质利用率；高比表面积的活性炭在电解液中形成双电层，能增强极板的大电流充电接受能力，抑制极板的硫酸盐化，从而延长电池的循环寿命。
醋酸铅-硫酸活化高比表面积活性炭，由于在高比表面积的活性炭微孔中沉积了具有较高析氢过电位的铅，从而抑制了高比表面积活性炭的析氢，有利于电池循环充放电，延长电池的循环寿命。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步进行说明：
实施例1：
称取100g活性炭于1mol/l的醋酸铅中50℃下真空浸渍2h，抽滤后于1.28g/ml的硫酸溶液中50℃真空浸渍5h，此时在活性炭的微孔中沉积了一层硫酸铅修饰层，水洗抽滤至PH值大于6.5，100℃下真空干燥6小时，完成活性炭的活化修饰。
负极板的制备工艺：称取400g巴顿铅粉，6.4g超细硫酸钡，1.2g木素，0.64g纤维，40g活化修饰的活性炭，混合均匀后灌粉，灌粉完毕后把极板放到1.28g/ml硫酸溶液中浸渍2h，65℃下相对湿度为95％的条件下固化48h，固化后生成负极板，将负极板放入电解液中化成，化成后即获得成品负极板。
将上述制得负极板用AGM隔膜U型包覆，以纯铅为集流体涂覆有PbO2活性物质的电极为正极，以1.30g/cm3的H2SO4作为电解液，组装成为电池。
按0.2C倍率在1.8～2.35V电压范围内恒压限流充放电，上述组装的电池的比能量和循环寿命比普通传统铅酸蓄电池提高50％。
实施例2：
称取100g活性炭于1mol/l的醋酸铅中50℃下真空浸渍2h，抽滤后于1.28g/ml的硫酸溶液中50℃真空浸渍5h，此时在活性炭的微孔中沉积了一层硫酸铅修饰层，水洗抽滤至PH值大于6.5，100℃下真空干燥6小时，完成活性炭的活化修饰。
负极板的制备工艺：称取400g巴顿铅粉，6.4g超细硫酸钡，1.2g木素，0.64g纤维，120g活化修饰的活性炭，混合均匀后灌粉，灌粉完毕后把极板放到1.28g/ml硫酸溶液中浸渍2h，65℃下相对湿度为95％的条件下固化48h，固化后生成负极板，将负极板放入电解液中化成，化成后即获得成品负极板。
将上述制得的负极板用AGM隔膜U型包覆，以纯铅为集流体涂覆有PbO2活性物质的电极为正极，以1.30g/cm3的H2SO4作为电解液，组装成为电池。
按0.2C倍率在1.8-2.35V电压范围内恒压限流充放电，上述组装的电池的比能量和循环寿命皆比普通铅酸蓄电池提高60％。

Claims (3)

1.一种超级铅炭电池负极板，其特征在于：在负极板铅膏配方中加入占铅重量百分比为10％～30％的高比表面积炭，所述高比表面积炭经活化处理。
2.根据权利要求1所述的一种超级铅炭电池负极板，其特征在于：所述的高比表面积炭活化处理方法为，先将高比表面积炭于0.5～1.5mol/l的醋酸铅中50℃下真空浸渍2～4h，抽滤后于1.0～1.4g/ml的硫酸溶液中50℃真空浸渍5h，水洗抽滤至PH值大于6.5，100℃下真空干燥6h。
3.根据权利要求1所述的一种超级铅炭电池负极板，其特征在于：上述高比表面积炭可以采用超级活性炭、活性碳纤维、炭黑、活性炭微球、碳纳米管、石墨烯中任意一种，或几种组合使用。
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