CN103633332A - 一种高温阀控式密封铅酸蓄电池正极活性物质 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高温阀控式密封铅酸蓄电池正极活性物质，包括铅粉、硫酸、水、短纤维、石墨、Bi2O3、Sb2O3、SnSO4、聚苯胺和4Pb·PbSO4。本发明提供的活性物质能够提高正极活性物质利用率、缩短正极固化时间、提高内化成效率、并能克服容量早衰现象，采用该极板组装的电池失水和腐蚀大幅降低，可以适应于高温条件下使用。

Description

一种高温阀控式密封铅酸蓄电池正极活性物质
 
技术领域
本发明涉及铅酸蓄电池技术领域，具体涉及一种高温阀控式密封铅酸蓄电池正极活性物质。
背景技术
随着通信、储能领域不断发展，阀控式密封铅酸蓄电池越来越多地使用到高温环境中。比如城市楼顶的通信基站，我国南方的农村电信直放站、室外风能太阳能储能应用等高温条件下。现有技术生产的阀控式密封铅酸蓄电池应用在上述高温环境，寿命会缩短50%以上，其原因之一为高温环境中正极腐蚀速率增大，为保证电池的设计寿命，正极板会设计较厚，这就导致正极固化时间长，内化成效率低，活性物质利用率不高等弊端，严重影响电池的性能。按现有的电池内化成生产工艺，正极板的活性物质配方的主要组成物如下：铅粉、红丹、纤维、硫酸、去离子水等。正极活性物质常规配方存在的问题是高温寿命短，容易产生容量早衰现象等。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够提高高温使用性能、克服容量早衰现象的阀控式密封铅酸蓄电池正极活性物质。
本发明的高温阀控式密封铅酸蓄电池正极活性物质，包括铅粉、硫酸、水、短纤维、石墨、Bi2O3、Sb2O3、SnSO4、聚苯胺和4Pb·PbSO4。
作为改进，石墨、Bi2O3、Sb2O3、SnSO4、聚苯胺、4Pb·PbSO4相对于铅粉质量的重量百分比为：石墨0.2%～0.5%、Bi2O3 0.04%～0.08%、Sb2O3 0.05%～0. 1%、SnSO4 0.04%～0.08%、聚苯胺0.2%～0.6%、4Pb·PbSO4 0.2%～0.6%。
本发明还提供一种高温阀控式密封铅酸蓄电池正极板，由板栅填涂铅膏制成，所述铅膏为上述的正极活性物质。
本发明的通过石墨的添加有利于在活性物质中形成导电网络，提高内化成效率与活性物质利用率；Bi2O3的添加有利于在活性物质中形成导电网络，提高内化成效率与活性物质利用率；Sb2O3的添加可以避免铅钙合金无锑效应产生的电池容量早衰现象；SnSO4的添加可以避免电池内部的硫酸铅晶枝的产生，提高电池的使用寿命；聚苯胺的添加使正活性物质的储存电荷能力提高，对氧和水稳定性变好，电化学性能良好；4Pb·PbSO4的添加可提高正极活性物质固化的转化效率和效果，缩段短固化时间。
采用本发明的正极活性物质制作极板组装的电池，提高了正极活性物质利用率、缩短正极固化时间、提高内化成效率，并能克服容量早衰现象，采用该极板组装的电池失水和腐蚀大幅降低，可以适应于高温条件下使用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明（以下均为重量百分含量）：
实施例一：
正极活性物质的制备：正极活性物质中除铅粉外还添加相对于铅粉质量0.8%的聚脂纤维、8%的硫酸(1.4g/ml)、13%的去离子水、0.5%的石墨、0.08%的Bi2O3、0.1%的Sb2O3、0.08%的SnSO4、0.6%的聚苯胺、0.6%的4Pb·PbSO4，上述配方量的铅粉、聚脂纤维、石墨、Bi2O3 、Sb2O3、 SnSO4、聚苯胺、4Pb·PbSO4先进行干混合，再加入配方量的去离子水进行湿混合，湿混合均匀后再缓慢加入配方量的硫酸溶液，充分搅拌形成正极铅膏。
实施例二：
正极活性物质的制备：正极活性物质中除铅粉外还添加相对于铅粉质量1.0%的聚脂纤维、10%的硫酸(1.4g/ml)、11%的去离子水、0.2%的石墨、0.04%的Bi2O3、0.05%的Sb2O3、0.04%的SnSO4、0.2%的聚苯胺、0.2%的4Pb·PbSO4，上述配方量的铅粉、聚脂纤维、石墨、Bi2O3 、Sb2O3、 SnSO4、聚苯胺、4Pb·PbSO4先进行干混合，再加入配方量的去离子水进行湿混合，湿混合均匀后再缓慢加入配方量的硫酸溶液，充分搅拌形成正极铅膏。
将上述实施例制备的正极铅膏用于制成规格2V500Ah电池：使用本领域常规的负极板、正极板栅、电解质，本发明对此没有特殊限制。将所得正极铅膏填涂在正极板栅上，经过固化干燥处理后形成正极板；将正极板10片，负极板11片，隔板22片，正负极板分别用隔板包裹后按照负、正交替的方式叠片形成极板群，极板群的正极板极耳与正极极柱极柱焊接成为一体，形成正极汇流排，极板群的负极板极耳与负极极柱极柱焊接成为一体，形成负极汇流排，这样就组成了一个2V500Ah的电池极群；将上述极群装入电池槽，抽真空定量灌注电解质到电池中，转入内化成充电。
将上述实施例制备的电池进行高温加速浮充寿命试验，试验程序为：将蓄电池放置于60±2℃的环境中，以2.25V/单体浮充电压连续充电30天，将蓄电池取出，在25±2℃的环境中进行3小时率放电检测，为一次循环，直至蓄电池容量低于3小时率额定容量的80%时，寿命试验结束。
按实施例一所生产的样品蓄电池抽样按高温加速浮充寿命试验方法进行浮充循环，直至蓄电池3小时率放电容量低于额定容量的80%时，样品电池的循环次数为11次，现有技术的蓄电池循环次数一般只有5次左右。
按实施例二所生产的样品蓄电池抽样按高温加速浮充寿命试验方法进行浮充循环，直至蓄电池3小时率放电容量低于额定容量的80%时，样品电池的循环次数为9次，现有技术的蓄电池循环次数一般只有5次左右。
从上述试验结果可以说明，采用本发明例制作的蓄电池，高温浮充寿命明显提高，能够适应在高温环境下的使用。

Claims (3)

1.一种高温阀控式密封铅酸蓄电池正极活性物质，包括铅粉、硫酸、水、短纤维、石墨、Bi2O3、Sb2O3、SnSO4、聚苯胺和4Pb·PbSO4。
2.根据权利要求1所述的高温阀控式密封铅酸蓄电池正极活性物质，其特征在于石墨、Bi2O3、Sb2O3、SnSO4、聚苯胺、4Pb·PbSO4相对于铅粉质量的重量百分比为：石墨0.2%～0.5%、Bi2O3 0.04%～0.08%、Sb2O3 0.05%～0. 1%、SnSO4 0.04%～0.08%、聚苯胺0.2%～0.6%、4Pb·PbSO4 0.2%～0.6%。
3.一种高温阀控式密封铅酸蓄电池正极板，由板栅填涂铅膏制成，其特征在于所述铅膏为权利要求1或2所述的正极活性物质。
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