CN104650632A - 制作铅酸蓄电池负极板复合涂层用材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制作铅酸蓄电池负极板复合涂层用材料，包括制作在负极板两面的复合涂层，其特点是：所述复合涂层材料为包括重量百分比分别40-60%的活性炭粉末、25-40%的导电炭黑、10-12%的粘结剂和2-5%的分散剂。本发明通过将粉末状混合碳制成膏状，再进行膏状复合材料制作，将膏状复合材料制于负极板表面、负极板两面形成具有高导电性的复合涂层，既增加了铅离子转化为铅金属反应途径，提高了铅离子转化为铅金属转化速度，防止了硫酸铅聚集造成硫酸盐化，又防止了因材料喷洒造成的环境污染，工艺简单、制作成本低廉、绿色环保，易于实现产业化。
Description
技术领域
本发明属于铅酸蓄电池技术领域，特别是涉及制作铅酸蓄电池负极板复合涂层用材料。
背景技术
铅酸电池广泛应用在国民经济各领域，具有原材料丰富、价格低廉、安全性高等特点。应用于风电储能电源、脉冲电源、混合动力车等领域的铅酸蓄电池处于部分荷电态快速充放电工作状态。
铅酸蓄电池在快速放电过程中，硫酸铅的溶解和形成过程中存在可逆的过程和不可逆的过程：活性物质微孔中的铅离子浓度高，由于小的硫酸铅晶体易溶解，因此，这个过程是一个可逆的过程；而部分铅离子进入大的硫酸铅颗粒中，大的硫酸铅颗粒不易溶解并还原成铅，这是一个不可逆的过程。两种过程反应的比例决定了电池在部分荷电态快速充放电状态下的循环次数。
目前公知的铅酸蓄电池，在部分荷电态高倍率工作状态下，由于负极板的充电接受能力问题，铅离子在铅表面还原为铅的速度较慢，造成硫酸铅的聚集，从而形成了大的硫酸铅颗粒，这种大的硫酸铅颗粒不易转化为铅离子，失去了电化学活性，造成了极板的硫酸盐化，限制了电池的循环寿命，最终导致电池的失效。
经过检索发现申请号为200910221354.8，公开号为CN101710627A，名称为：负极板电容性铅酸蓄电池的发明专利，其说明书中公开了一种负极板电容性铅酸蓄电池，包括间隔布置的正极板和负极板，所述负极板上的活性物质表面喷压有一层多孔碳复合喷沙层，该多孔碳复合喷沙层是将组分重量百分比为：多孔碳材料45-75％、羧甲基纤维素5-15％、乙炔黑5-15％、石墨6-15％、聚四氟乙烯6-18％的混合物制成颗粒状喷压在湿润的负极板活性物质表面后再经烘干、固化制成。本发明基于超级电容器界面电化学双电层的原理，在负极板上引入了具有电化学双电层储能特性的多孔碳材料，能在 电解液/电极材料两相界面上形成电化学双电层贮存能量，使得负极板具有超级电容的性能，以此使电池兼有电容储能的特点，同时具备了高比功率，可快速大电流充放电的特性，其不足之处在于操作设备造价较高、操作过程复杂，并且采用喷圧工艺存在材料喷洒的问题，容易造成环境污染，不易在实际操作中实现。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种能够提高电池比功率、实现快速大电流充放电、延长电池循环使用寿命，并且工艺简单、制作成本低廉、绿色环保，易于实现产业化的制作铅酸蓄电池负极板复合涂层用材料。
本发明所采用的技术方案是：
制作铅酸蓄电池负极板复合涂层用材料，包括制作在负极板两面的复合涂层，其特点是：所述复合涂层材料为包括重量百分比分别40-60%的活性炭粉末、25-40%的导电炭黑、10-12%的粘结剂和2-5%的分散剂。
本发明还可以采用如下技术方案：
所述活性炭粉末为比表面积1900m2/g的商业化活性炭粉末，所述导电炭黑为乙炔黑、科琴碳、石墨中的一种。
所述粘结剂为聚四氟乙烯。
所述为分散剂羧基纤维素。
所述溶剂为水或酒精。
本发明具有的优点和积极效果是：
本发明通过在负极板两面涂覆包括活性炭粉末、导电炭黑、粘结剂和分散剂，通过溶剂制成的复合涂层，既增加了铅离子转化为铅金属的反应途径，提高了铅离子转化为铅金属的转化速度，防止了硫酸铅聚集造成的硫酸盐化，又有效防止了因材料喷洒造成的环境污染，并且工艺简单、制作成本低廉、绿色环保，易于实现产业化。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，详细说明如下：
制作铅酸蓄电池负极板复合涂层用材料，包括制作在负极板两面的复合涂层，其特点是：所述复合涂层材料为包括重量百分比分别40-60%的活性炭粉末、25-40%的导电炭黑、10-12%的粘结剂和2-5%的分散剂。
所述活性炭粉末为比表面积1900m2/g的商业化活性炭粉末，所述导电炭黑为乙炔黑、科琴碳、石墨中的一种。
所述粘结剂为聚四氟乙烯。
所述为分散剂羧基纤维素。
所述溶剂为水或酒精。
本发明制作铅酸蓄电池负极板复合涂层用材料的制作过程
⑴按照重量百分比，分别称取50%比表面积为1900m2/g的商业化活性炭粉末、36%的乙炔黑、10%作为粘结剂的聚四氟乙烯和4%作为分散剂的羧甲基纤维素；
⑵用粉体混合机将⑴中活性炭粉末和导电炭黑搅拌30min，混合成粉末状混合碳；
⑶将步骤2⑵中的粉末状混合碳置入高速膏体混合机中，同时以1g活性炭加入4-5mL水的比例在粉末状混合碳中加入水，在高速膏体混合机中混合搅拌5min，制成混合碳膏体；
⑷将步骤2⑴中称取的聚四氟乙烯和羧甲基纤维素加入到步骤3⑶混合碳膏体中，搅拌30min，制成膏状复合材料；
⑸采用涂覆机将膏状复合材料涂覆在负极板一面，膏状复合材料干燥后，再将膏状复合材料涂覆在所述负极板另一面，膏状复合材料干燥后，用辊压机辊压干燥后的膏状复合材料在负极板两面，在干燥箱中以温度55℃干燥1-12h，自然冷却到室温，即完成制作铅酸蓄电池负极板复合涂层用材料的制作过程。
尽管上面对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是 限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式。这些结构均属于本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.制作铅酸蓄电池负极板复合涂层用材料，包括制作在负极板两面的复合涂层，其特征在于：所述复合涂层材料为包括重量百分比分别40-60%的活性炭粉末、25-40%的导电炭黑、10-12%的粘结剂和2-5%的分散剂。
2.根据权利要求1所述制作铅酸蓄电池负极板复合涂层用材料，其特征在于：所述活性炭粉末为比表面积1900m2/g的商业化活性炭粉末，所述导电炭黑为乙炔黑、科琴碳、石墨中的一种。
3.根据权利要求1所述制作铅酸蓄电池负极板复合涂层用材料，其特征在于：所述粘结剂为聚四氟乙烯。
4.根据权利要求1所述制作铅酸蓄电池负极板复合涂层用材料，其特征在于：所述为分散剂羧基纤维素。
5.根据权利要求1所述制作铅酸蓄电池负极板复合涂层用材料，其特征在于：所述溶剂为水或酒精。
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| CN201310608535.2A CN104650632A (zh) | 2013-11-25 | 2013-11-25 | 制作铅酸蓄电池负极板复合涂层用材料 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110546797A (zh) * | 2017-04-28 | 2019-12-06 | 株式会社杰士汤浅国际 | 铅蓄电池 |
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- 2013-11-25 CN CN201310608535.2A patent/CN104650632A/zh active Pending
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