CN105390668A - 一种含超导材料添加剂的铅蓄电池 - Google Patents

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杨旭辉
朱明海
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Abstract

本发明公开了一种含超导材料添加剂的铅蓄电池，包括正极板和负极板，正极板中包括正极铅膏，负极板中包括负极铅膏。本发明的含超导材料添加剂的铅蓄电池包括正极板和负极板，正极板中包括正极铅膏，负极板中包括负极铅膏。以超导材料为铅蓄电池正极铅膏的添加剂，超导材料本身可与铅膏活性物质很好地融合，可以有效改善正板的导电性和微观结构，阻碍放电过程中大体积硫酸盐的沉积，提高电池的充电接收能力。以超导材料为铅蓄电池负极铅膏的添加剂，超导材料本身可与铅膏活性物质很好地融合，可以有效改善负板的导电性和微观结构，阻碍放电过程中大体积硫酸盐的沉积，提高电池的充电接收能力。可广泛适用于各种铅酸蓄电池产品。

Description

一种含超导材料添加剂的铅蓄电池
技术领域
本发明属于化学电源相关材料领域，涉及一种含超导材料添加剂的铅蓄电池。
背景技术
铅蓄电池广泛应用于动力、储能、电力、通讯等各领域，种类繁杂。铅蓄电池中参与电化学反应的基本组成均为正极铅膏、负极铅膏及电解液。正极铅膏是决定电池整体容量和性能的重要组成部分。制备正极铅膏时，一般会加入膨胀石墨等导电性物质来改善铅膏的导电性，提高活性物质的利用率。但电池的耐腐蚀性差，稳定性低，自放电较大，因此造成电池的使用寿命较短。同时蓄电池的低温性能较差。
因此，有必要寻求新型的适宜添加剂来改善正板的导电性和微观结构。超导材料由于其独特的物理和化学性质，应用范围不断扩大。本发明旨在选用合适的超导材料添加剂改善电池正极铅膏及电池产品的性能。
负极板及负极铅膏是影响铅酸电池性能的重要因素，然而一直以来负极的重要性往往易被忽视。放电过程负板表面不可逆硫酸铅的沉积是造成电池内阻增大、电池发热并最终失效的主要原因。虽然可以通过大电流充电方式使部分硫酸铅转变为活性物质，但其耗能较大且操作繁琐。同时，负板的失效会使正板活性物质无法进行正常的电化学反应，最终损害了电池整体性能。因此，有必要寻求新型的适宜添加剂来改善负板的导电性和微观结构，阻碍放电过程中大体积硫酸盐的沉积，提高电池的充电接收能力。
因此，需要一种新的铅蓄电池以解决上述问题。
发明内容
发明目的：本发明针对现有技术的问题，提供一种含超导材料添加剂的铅蓄电池。
发明内容：为解决上述技术问题，本发明的含超导材料添加剂的铅蓄电池采用的技术方案为：
一种含超导材料添加剂的铅蓄电池，包括正极板和负极板，所述正极板中包括正极铅膏，所述负极板中包括负极铅膏，所述正极铅膏包括铅粉、水、硫酸、超导材料和短纤维，各组分的重量组份为铅粉80~83份、水10~15份、硫酸4~10份、超导材料0.1~0.5份和短纤维0.1~0.2份；所述负极铅膏包括铅粉、水、硫酸、超导材料、短纤维、超细硫酸钡、乙炔黑、木素和腐植酸，各组分的重量组份为铅粉80~83份，水10~15份，硫酸4~10份，超导材料0.1~0.5份，短纤维0.05~0.06份，超细硫酸钡0.5~1.5份，乙炔黑0.2~0.5份，木素0.1~0.3份和腐植酸0.1~0.3份。
更进一步的，所述超导材料为铌三锗、铌三铝和铌三锡中的一种或几种的混合物。
有益效果：本发明的含超导材料添加剂的铅蓄电池包括正极板和负极板，正极板中包括正极铅膏，负极板中包括负极铅膏。以超导材料为铅蓄电池正极铅膏的添加剂，超导材料本身可与铅膏活性物质很好地融合，可以有效改善正板的导电性和微观结构，阻碍放电过程中大体积硫酸盐的沉积，提高电池的充电接收能力。以超导材料为铅蓄电池负极铅膏的添加剂，超导材料本身可与铅膏活性物质很好地融合，可以有效改善负板的导电性和微观结构，阻碍放电过程中大体积硫酸盐的沉积，提高电池的充电接收能力。可广泛适用于各种铅酸蓄电池产品。
具体实施方式
下面参照具体实施例，对本发明的做一详细的介绍：
实施例一：
正极铅膏的制备方法：
首先，按铅粉80份，水10份，硫酸9.8份，铌三锗（Nb3Ge）粉末0.1份，短纤维0.1份的重量组份称量各组分。
其次，将铅粉与铌三锗（Nb3Ge）超导材料、短纤维充分混合均匀备用；将5份的水及硫酸混合为均一混合溶液。
最后，在30min内边搅拌固体混合物料边加入混合溶液，待混合溶液完全加入后再加入5份的水，搅拌均匀得到添加超导材料的铅蓄电池正极铅膏。该铅膏可以通过机械或人工涂板的方式进行电池的后续生产操作。
负极铅膏的制备方法：
首先，按铅粉80份，水10份，硫酸9.05份，铌三锗（Nb3Ge）粉末0.1份，短纤维0.05份，超细硫酸钡0.4份，乙炔黑0.2份，木素0.1份，腐植酸0.1份的重量组份称量各组分。
其次，将铅粉与铌三锗（Nb3Ge）超导材料、短纤维等固体物料充分混合均匀备用；将5份的水及硫酸混合为均一混合溶液。
最后，在30min内边搅拌固体混合物料边加入混合溶液，待混合溶液完全加入后再加入5份的水，搅拌均匀得到添加超导材料的铅蓄电池负极铅膏。该铅膏可以通过机械或人工涂板的方式进行电池的后续生产操作。
实施例二：
正极铅膏的制备方法：
首先，按铅粉83份，水10份，硫酸6.3份，铌三铝（Ne3Al）粉末0.5份，短纤维0.2份的重量组份称量各组分。
其次，将铅粉与铌三铝超导材料、短纤维充分混合均匀备用；将6份的水及硫酸混合为均一混合溶液。
最后，在30min内边搅拌固体混合物料边加入混合溶液，待混合溶液完全加入后再加入4份的水，搅拌均匀得到添加超导材料的铅蓄电池正极铅膏。该铅膏可以通过机械或人工涂板的方式进行电池的后续生产操作。
负极铅膏的制备方法：
首先，按铅粉83份，水10份，硫酸4.4份，铌三铝（Ne3Al）粉末0.5份，短纤维0.06份，超细硫酸钡1.2份，乙炔黑0.5份，木素0.2份，腐植酸0.14份的重量组份称量各组分。
其次，将铅粉与铌三铝超导材料、短纤维充分混合均匀备用；将6份的水及硫酸混合为均一混合溶液。
最后，在30min内边搅拌固体混合物料边加入混合溶液，待混合溶液完全加入后再加入4份的水，搅拌均匀得到添加超导材料的铅蓄电池负极铅膏。该铅膏可以通过机械或人工涂板的方式进行电池的后续生产操作。
实施例三：
正极铅膏的制备方法：
首先，按铅粉80份，水10份，硫酸9.8份，铌三锗（Nb3Ge）粉末0.05份、铌三铝（Ne3Al）粉末0.05份，短纤维0.1份的重量组份称量各组分。
其次，将铅粉与铌三锗（Nb3Ge）、铌三铝（Ne3Al）超导材料、短纤维等固体物料充分混合均匀备用；将5份的水及硫酸混合为均一混合溶液。
最后，在30min内边搅拌固体混合物料边加入混合溶液，待混合溶液完全加入后再加入5份的水，搅拌均匀得到添加超导材料的铅蓄电池正极铅膏。该铅膏可以通过机械或人工涂板的方式进行电池的后续生产操作。
负极铅膏的制备方法：
首先，按铅粉80份，水10份，硫酸8.4份，铌三锗（Nb3Ge）粉末0.1份、铌三铝（Ne3Al）粉末0.1份，短纤维0.05份，超细硫酸钡0.8份，乙炔黑0.3份，木素0.1份，腐植酸0.15份的重量组份称量各组分。
其次，将铅粉与铌三锗（Nb3Ge）、铌三铝（Ne3Al）超导材料、短纤维等固体物料充分混合均匀备用；将5份的水及硫酸混合为均一混合溶液。
最后，在30min内边搅拌固体混合物料边加入混合溶液，待混合溶液完全加入后再加入5份的水，搅拌均匀得到添加超导材料的铅蓄电池负极铅膏。该铅膏可以通过机械或人工涂板的方式进行电池的后续生产操作。
实施例四：
正极铅膏的制备方法：
首先，按铅粉80份，水12份，硫酸7.3份，铌三锗（Nb3Ge）粉末0.1份、铌三铝（Ne3Al）粉末0.2份、铌三锡（Nb3Sn）粉末0.2份，短纤维0.2份的重量组份称量各组分。
其次，将铅粉与铌三锗（Nb3Ge）、铌三铝（Ne3Al）、铌三锡（Nb3Sn）超导材料短纤维充分混合均匀备用；将6份的水及硫酸混合为均一混合溶液。
最后，在30min内边搅拌固体混合物料边加入混合溶液，待混合溶液完全加入后再加入6份的水，搅拌均匀得到添加超导材料的铅蓄电池正极铅膏。该铅膏可以通过机械或人工涂板的方式进行电池的后续生产操作。
负极铅膏的制备方法：
首先，按铅粉80份，水12份，硫酸5.9份，铌三锗（Nb3Ge）粉末0.1份、铌三铝（Ne3Al）粉末0.2份、铌三锡（Nb3Sn）粉末0.2份，短纤维0.05份，超细硫酸钡1.2份，乙炔黑0.15份，木素0.1份，腐植酸0.1份的重量组份称量各组分。
其次，将铅粉与铌三锗（Nb3Ge）、铌三铝（Ne3Al）、铌三锡（Nb3Sn）超导材料短纤维充分混合均匀备用；将6份的水及硫酸混合为均一混合溶液。
最后，在30min内边搅拌固体混合物料边加入混合溶液，待混合溶液完全加入后再加入6份的水，搅拌均匀得到添加超导材料的铅蓄电池负极铅膏。该铅膏可以通过机械或人工涂板的方式进行电池的后续生产操作。

Claims (2)

1.一种含超导材料添加剂的铅蓄电池，其特征在于：包括正极板和负极板，所述正极板中包括正极铅膏，所述负极板中包括负极铅膏，所述正极铅膏包括铅粉、水、硫酸、超导材料和短纤维，各组分的重量组份为铅粉80~83份、水10~15份、硫酸4~10份、超导材料0.1~0.5份和短纤维0.1~0.2份；所述负极铅膏包括铅粉、水、硫酸、超导材料、短纤维、超细硫酸钡、乙炔黑、木素和腐植酸，各组分的重量组份为铅粉80~83份，水10~15份，硫酸4~10份，超导材料0.1~0.5份，短纤维0.05~0.06份，超细硫酸钡0.5~1.5份，乙炔黑0.2~0.5份，木素0.1~0.3份和腐植酸0.1~0.3份。
2.如权利要求1所述的含超导材料添加剂的铅蓄电池，其特征在于：所述超导材料为铌三锗、铌三铝和铌三锡中的一种或几种的混合物。
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