CN103413976A - 一种高性能动力型蓄电池及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高性能动力型蓄电池及其制备方法，所述正极板铅膏中采用新型导电剂聚苯胺替代石墨，聚苯胺和二氧化铅混合物电导率提高了12.5倍；负极铅膏中采用新型导电剂超级炭黑替代了乙炔黑，它的比表面积130-190m2/g,吸附性更高。制备过程中采用先加水，后加添加剂，搅拌后，再加铅粉，改变过去铅膏配置是先加添加剂，加铅粉，后加水，再搅拌的步骤，添加剂得到更好的分散。本发明有效地提高活性物质利用率，提高电池的一致性，电池放电深度更深，循环寿命更长。

Description

一种高性能动力型蓄电池及其制备方法
技术领域
本发明涉及蓄电池技术领域，具体涉及一种高性能动力型蓄电池及其制备方法。
背景技术
目前电动车在我国是一种环保型代步工具，电动车用铅蓄电池是电动车核心部件，用量很大，是一种高倍率循环使用的电池，设计要求合理，过程控制要求严格。铅蓄电池产品性能主要体现在：1.充电接受能力；2.低温大电流放电能力；3.活性物质利用率；4.反应面积；5.使用寿命。
对于动力型蓄电池放电深度要深，循环寿命要长，正、负极板铅膏的配方和制造方法在很大程度上决定了铅蓄电池的性能，相比普通的制造方法难以实现。目前电动车用铅蓄电池存在活性物质利用率低、硫酸盐化、正极活性物质脱落、失水问题，导致动力型电池组电池的一致性差，电池组的寿命短。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高性能动力型蓄电池，其正、负极板的组分配比及制备方法的不同，有效解决正极活性物质脱落、电池低温大电流放电差、活性物质利用率低、电池组一致性差，寿命短的问题，性能指标明显优越于普通铅蓄电池。
本发明通过以下技术方案实现：
一种高性能动力型蓄电池，包括正极板和负极板，
所述正极板铅膏由下列重量份的组分配制而成：铅粉1000份、去离子水100～120份、质量百分比浓度50%的硫酸溶液70～100份、涤纶纤维0.6～0.9份、聚苯胺4～10份、四碱式硫酸铅8～20份、硫酸亚锡1～3份；
所述负极板铅膏由下列重量份的组分配制而成：铅粉1000份、去离子水90～110份、质量百分比浓度50％的硫酸溶液70～100份，涤纶纤维0.6～0.9份，硫酸钡8～12份，木素1～3份，超级炭黑0.5～3份。
本发明进一步改进方案是，所述四碱式硫酸铅粒径1～2微米。
本发明更进一步改进方案是，所述超级炭黑比表面积为130-190m2/g。
本发明更进一步改进方案是，所述涤纶纤维长度为2～4mm。
高性能动力型蓄电池的制备方法，包括，
正极板铅膏制作步骤，按权利要求1所述的重量份组分，（1）在和膏机内加入离子水；（2）加入涤纶纤维、聚苯胺、四碱式硫酸铅、硫酸亚锡搅拌8～10分钟；（3）加入铅粉搅拌8～10分钟；（4）边加入硫酸溶液边搅拌，控制时间16～18分钟，加酸结束后再搅拌10～15分钟，控制铅膏密度4.4～4.6，完成正极板铅膏制作；
负极板铅膏制作步骤，按权利要求1所述的重量份组分，（1）在和膏机内加入离子水；（2）加入涤纶纤维、硫酸钡、木素、超级炭黑搅拌8～10分钟；（3）加入铅粉搅拌8～10分钟；（4）边加入硫酸溶液边搅拌，控制时间16～18分钟，加酸结束后再搅拌10～15分钟，控制铅膏密度4.4～4.6，完成正极板铅膏制作。
本发明与现有技术相比，具有以下明显优点：
一、本发明正、负极板组分配比合理，同时又了添加新的电极材料。目前多数厂家正极铅膏配方中的导电剂是石墨，本发明中使用了新型导电剂聚苯胺，它是粉末状物质,有较高的吸附性，能很好的吸附电解液，从而提高了硫酸电解液对极板活性物质的接触、渗透，这就相对提高了活性物质利用率。它能提高活性物质的孔隙率，可以提高初期容量及充电接受能力。化成后正板中二氧化铅的电导率1000S/cm, 聚苯胺和二氧化铅混合物电导率提高了12.5倍，大幅提高电池的电导率，能够降低电池内阻，同时与其它添加剂有机的配合，提高了活性物质利用率，提高了电池的一致性，电池组的寿命会延长25%。本申请的负极铅膏中使用了新型导电剂超级炭黑替代了多数厂家使用的乙炔黑，它的比表面积130-190m2/g,吸附性更高，能很好的吸附电解液，从而提高了硫酸电解液对极板活性物质的接触、渗透，这就相对提高了活性物质利用率。它能提高活性物质的孔隙率、导电性，提高初期容量及充电接受能力，100%放电深度能达到500次。
二、现有技术中，铅膏配置是先加添加剂，加铅粉，后加水，再搅拌；而本申请是先加水，后加添加剂，搅拌后，再加铅粉，添加剂得到更好的分散，有效地提高活性物质利用率，提高电池的一致性，此方制备的电池性能更佳。
具体实施方式
以6-DZM-12产品为样品试验：
实施例1
一种高性能动力型蓄电池，包括正极板和负极板，
所述正极板铅膏由下列重量份的组分配制而成：铅粉1000份、去离子水100份、质量百分比浓度50%的硫酸溶液70份、涤纶纤维0.6、聚苯胺4份、四碱式硫酸铅8份、硫酸亚锡1份；
所述负极板铅膏由下列重量份的组分配制而成：铅粉1000份、去离子水90、质量百分比浓度50％的硫酸溶液70，涤纶纤维0.6，硫酸钡8份，木素1份，超级炭黑0.5份。
实施例2
一种高性能动力型蓄电池，包括正极板和负极板，
所述正极板铅膏由下列重量份的组分配制而成：铅粉1000份、去离子水110份、质量百分比浓度50%的硫酸溶液90份、涤纶纤维0.8份、聚苯胺8份、四碱式硫酸铅15份、硫酸亚锡2.3份；
所述负极板铅膏由下列重量份的组分配制而成：铅粉1000份、去离子水110、质量百分比浓度50％的硫酸溶液100，涤纶纤维0.8，硫酸钡10，木素2.5，超级炭黑2.2。
实施例3
一种高性能动力型蓄电池，包括正极板和负极板，
所述正极板铅膏由下列重量份的组分配制而成：铅粉1000份、去离子水120份、质量百分比浓度50%的硫酸溶液100份、涤纶纤维0.6～0.9、聚苯胺4～10份、四碱式硫酸铅8～20份、硫酸亚锡1～3份；
所述负极板铅膏由下列重量份的组分配制而成：铅粉1000份、去离子水95、质量百分比浓度50％的硫酸溶液90，涤纶纤维0.9，硫酸钡12，木素3，超级炭黑3。
上述实施例的正、负极板铅膏分别按以下步骤制备：
正极板铅膏制作步骤，按实施例配方的重量份组分，（1）在和膏机内加入离子水；（2）加入涤纶纤维、聚苯胺、四碱式硫酸铅、硫酸亚锡搅拌8～10分钟；（3）加入铅粉搅拌8～10分钟；（4）边加入硫酸溶液边搅拌，控制时间16～18分钟，加酸结束后再搅拌10～15分钟，控制铅膏密度4.4～4.6，完成正极板铅膏制作；
负极板铅膏制作步骤，按实施例的重量份组分，（1）在和膏机内加入离子水；（2）加入涤纶纤维、硫酸钡、木素、超级炭黑搅拌8～10分钟；（3）加入铅粉搅拌8～10分钟；（4）边加入硫酸溶液边搅拌，控制时间16～18分钟，加酸结束后再搅拌10～15分钟，控制铅膏密度4.4～4.6，完成正极板铅膏制作。
实施例1至3与目前配方的老产品性能指标对比值如下表：
Figure 258217DEST_PATH_IMAGE002

Claims (5)

1. 一种高性能动力型蓄电池，包括正极板和负极板，其特征在于：
所述正极板铅膏由下列重量份的组分配制而成：铅粉1000份、去离子水100～120份、质量百分比浓度50%的硫酸溶液70～100份、涤纶纤维0.6～0.9份、聚苯胺4～10份、四碱式硫酸铅8～20份、硫酸亚锡1～3份；
所述负极板铅膏由下列重量份的组分配制而成：铅粉1000份、去离子水90～110份、质量百分比浓度50％的硫酸溶液70～100份，涤纶纤维0.6～0.9份，硫酸钡8～12份，木素1～3份，超级炭黑0.5～3份。
2. 根据权利要求1所述的新型高性能动力型蓄电池，其特征在于：所述四碱式硫酸铅粒径1～2微米。
3. 根据权利要求1所述的新型高性能动力型蓄电池，其特征在于：所述超级炭黑比表面积为130-190m2/g。
4. 根据权利要求1所述的新型高性能动力型蓄电池，其特征在于：所述涤纶纤维长度为2～4mm。
5. 高性能动力型蓄电池的制备方法，其特征在于：包括，
正极板铅膏制作步骤，按权利要求1所述的重量份组分，（1）在和膏机内加入离子水；（2）加入涤纶纤维、聚苯胺、四碱式硫酸铅、硫酸亚锡搅拌8～10分钟；（3）加入铅粉搅拌8～10分钟；（4）边加入硫酸溶液边搅拌，控制时间16～18分钟，加酸结束后再搅拌10～15分钟，控制铅膏密度4.4～4.6，完成正极板铅膏制作；
负极板铅膏制作步骤，按权利要求1所述的重量份组分，（1）在和膏机内加入离子水；（2）加入涤纶纤维、硫酸钡、木素、超级炭黑搅拌8～10分钟；（3）加入铅粉搅拌8～10分钟；（4）边加入硫酸溶液边搅拌，控制时间16～18分钟，加酸结束后再搅拌10～15分钟，控制铅膏密度4.4～4.6，完成正极板铅膏制作。
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