CN104253274B

CN104253274B - 一种铅酸蓄电池负极铅膏

Info

Publication number: CN104253274B
Application number: CN201410415198.XA
Authority: CN
Inventors: 马永泉; 李斌
Original assignee: Chaowei Power Supply Co Ltd
Current assignee: Chaowei Power Group Co Ltd
Priority date: 2014-08-22
Filing date: 2014-08-22
Publication date: 2016-08-31
Anticipated expiration: 2034-08-22
Also published as: CN104253274A

Abstract

本发明涉及一种铅酸蓄电池负极铅膏，该负极铅膏各组分的质量分数为：硫酸3%‑15%、水5%‑20%、短纤维0.05%‑2%、木素0.05%‑2%、腐殖酸0.05%‑2%、硫酸钡0.05%‑2%、磷酸盐0.01‑10%、碳0.1‑1%，余量为铅粉。本发明通过向负极添加对负极无害的磷酸盐，利用磷酸盐在电池使用过程中缓慢溶出，扩散到正极，促进α‑PbO₂生成，克服正极板的软化。

Description

一种铅酸蓄电池负极铅膏

技术领域

本发明涉及一种铅酸蓄电池负极铅膏，特别涉及一种铅酸蓄电池负极铅膏。

背景技术

传统的铅酸蓄电池负极铅膏配方主要由铅粉、硫酸、水、碳、和木素、腐殖酸、硫酸钡等膨胀剂以一定的比例混合，而这种配方中碳组分的含量是很低的，那是因为碳材料含量增加虽然提升了电池的性能，但由于碳材料存在会降低负极的析气电位，导致电池在使用过程中析出气体量增大，失水严重而导致寿命缩短。

目前铅酸蓄电池的循环寿命的一大限制因素是正极的软化。尤其是内化成电池，循环用途的寿命终结的电池中80％以上是正极软化造成的。因此克服软化是提高铅蓄电池寿命的关键。在电池中加入磷酸是克服电池正极板软化的有效手段，但对于内化成电池在电解液中加入磷酸会导致化成效果不良，导致电池容量下降。向正极配方中加入微溶的磷酸盐是可行的办法，但添加的量不能过高，因为随着添加量的提高，溶出的磷酸根离子数量也会提高，当磷酸根离子浓度达到一定程度之后还是会对电池化成过程带来不良影响。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种铅酸蓄电池负极铅膏，该负极铅膏在电池使用过程中缓慢溶出磷酸根离子，磷酸根离子扩散到正极，促进α-PbO₂生成，从而克服了正极板的软化。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种铅酸蓄电池负极铅膏，该负极铅膏各组分的质量分数为：硫酸3％-15％、水5％-20％、短纤维0.05％-2％、木素0.05％-2％、腐殖酸0.05％-2％、硫酸钡0.05％-2％、磷酸盐0.01-10％、碳0.1-1％，余量为铅粉。进一步优选的是，所述的磷酸盐为微溶于水的磷酸盐。本发明通过向负极添加对负极无害的磷酸盐，利用磷酸盐在电池使用过程中缓慢溶出，扩散到正极，促进α-PbO₂生成，克服正极板的软化。

本发明采用向负极配方中加入微溶磷酸盐，微溶磷酸盐可使磷酸根在电池使用过程中缓释出来，磷酸盐的溶出不会对负极造成影响，而磷酸根扩散到正极还需要一个过程，这样既保证了电池正极在化成时不受影响，而使电池化成过程和前期性能不受影响，又可克服了电池使用后期极板软化的问题。而寿命后期由负极中溶出的磷酸盐达到了一定的浓度开始发挥作用，即可延长电池使用寿命。所选择的磷酸盐带入的金属离子选择对负极无害的钙盐和锌盐。钙元素在铅酸电池中有应用，负极的板栅中就含有较大的含量，因此不会对负极造成不良影响。而锌元素，常用作负极的氢析出抑制剂使用。

作为优选，所述的磷酸盐选自磷酸钙、磷酸氢钙和磷酸锌中的一种或两种以上以任意比例混合的混合物。当微溶磷酸盐采用两者组合时，磷酸钙和磷酸锌以任意比例混合。磷酸钙、磷酸氢钙和磷酸锌都是微溶物质，且微量的钙盐和锌盐不会造成不良影响，用量较小如1％以下时，可单独使用，但当较大添加量时，单一使用一种磷酸盐，会带来太多的钙或锌，此时就需要配合使用了。

作为优选，该负极铅膏各组分的质量分数为：硫酸4％-5％、水11％-12％、短纤维1％、木素0.2％-0.3％、腐殖酸0.2％、硫酸钡0.6％、磷酸钙0-5％、磷酸锌0.01-5％、碳0.1-1％，余量为铅粉。

作为优选，该负极铅膏各组分的质量分数为：硫酸3％-15％、水5％-20％、短纤维0.05％-2％、木素0.05％-2％、腐殖酸0.05％-2％、硫酸钡0.05％-2％、磷酸钙0-5％、磷酸锌0.01-5％、碳0.1-1％，余量为铅粉。

作为优选，该负极铅膏各组分的质量分数为：硫酸3％-15％、水5％-20％、短纤维0.05％-2％、木素0.05％-2％、腐殖酸0.05％-2％、硫酸钡0.05％-2％、磷酸氢钙0-5％、磷酸锌0.01-5％、碳0.1-1％，余量为铅粉。

作为优选，该负极铅膏各组分的质量分数为：铅粉79.0％、硫酸6％、短纤维0.1％、去离子水11.5％、磷酸钙1％、磷酸锌1％、碳0.3％、木素0.3％、腐殖酸0.1％、硫酸钡0.7％。在不影响容量的前提下，该配方有最长的寿命。

作为优选，该负极铅膏各组分的质量分数为：铅粉78.9％、硫酸5％、短纤维1％、去离子水12％、磷酸钙1％、磷酸锌0.5％、碳0.5％、木素0.3％、腐殖酸0.2％、硫酸钡0.6％。

作为优选，该负极铅膏各组分的质量分数为：铅粉70％、硫酸5％、短纤维1％、去离子水12％、磷酸钙5％、磷酸锌5％、碳1％、木素0.2％、腐殖酸0.2％、硫酸钡0.6％。

本发明的有益效果是：加入的磷酸盐为分析纯，在电池的使用过程中，磷酸根离子逐步释放出来而逐步转变为硫酸盐，磷酸根离子有促进α-PbO₂生成的作用，α-PbO₂结构牢固，不易软化，这样就达到了克服极板软化的目的，从而延长了电池的寿命。与现有技术相比，首次提出在负极中添加有利于正极寿命的物质，在保证负极不受影响的前提下，延长了正极的使用寿命。

附图说明

图1是本发明实施例1和实施例7的负极铅膏和膏制成极板组装电池后电池的寿命曲线图；

图2是本发明实施例2的负极铅膏和膏制成极板组装电池后电池的寿命曲线图。

具体实施方式

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。

在本发明中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。

实施例1：

一种铅酸蓄电池负极铅膏，该负极铅膏各组分的质量分数为：铅粉79.0％、硫酸6％、短纤维0.1％、去离子水11.5％、磷酸钙1％、磷酸锌1％、碳0.3％、木素0.3％、腐殖酸0.1％、硫酸钡0.7％。

实施例2-9：

一种铅酸蓄电池负极铅膏，该负极铅膏的配方见表1。

表1

上述组分和膏制成极板，组装电池后进行实验。具体实验情况见表2(以12V12Ah电池为例)，寿命曲线如图1和图2所示。根据图1、图2和表2的数据可以看出，电池的初容量、充电接受能力和循环使用寿命不受影响而循环使用寿命有明显提高。

表2

空白的配方(质量分数)：硫酸6％、短纤维0.1％、去离子水11.5％、碳0.3％、木素0.3％、腐殖酸0.1％、硫酸钡0.7％，余量为铅粉。

通过将各实施例制得的铅酸蓄电池负极铅膏和膏制成极板，组装电池后进行实验。试验结果证明：在电池的使用过程中，磷酸根离子逐步释放出来而逐步转变为硫酸盐，磷酸根离子有促进α-PbO₂生成的作用，α-PbO₂结构牢固，不易软化，延长了电池的寿命(可达500次以上)。与现有技术相比，首次提出在负极中添加有利于正极寿命的物质，在保证负极不受影响的前提下，延长了正极的使用寿命。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims

1.一种铅酸蓄电池负极铅膏，其特征在于该负极铅膏各组分的质量分数为：铅粉79.0%、硫酸6%、短纤维0.1%、去离子水11.5%、磷酸钙1%、磷酸锌1%、碳0.3%、木素0.3%、腐殖酸0.1%、硫酸钡0.7%。

2.一种铅酸蓄电池负极铅膏，其特征在于该负极铅膏各组分的质量分数为：铅粉78.9%、硫酸5%、短纤维1%、去离子水12%、磷酸钙1%、磷酸锌0.5%、碳0.5%、木素0.3%、腐殖酸0.2%、硫酸钡0.6%。