CN106058175A - 一种高功率长寿命动力型铅酸蓄电池及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及蓄电池技术领域，公开了一种高功率长寿命动力型铅酸蓄电池，正极铅膏包括：氧化铅铅粉900‑1000份、红丹0‑100份、四碱式硫酸铅5‑30份、导电石墨10‑100份、短纤维0.4‑1份、硫酸溶液60‑100份、水100‑150份；负极铅膏包括：氧化铅铅粉950‑1050份、活性炭1‑8份、硫酸钡8‑15份、短纤维0.4‑1份、磺化芳烃聚合物1‑5份、硫酸溶液60‑100份、水100‑150份；电解液包括:硫酸溶液950‑1050份、硫酸盐1‑5份，硫酸亚锡2‑8份，硅溶胶15‑80份，羧甲基纤维素钠4‑15份。本发明的铅酸蓄电池能有效提升电池的使用寿命和功率。

Description

一种高功率长寿命动力型铅酸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，尤其涉及一种高功率长寿命动力型铅酸蓄电池及其制备方法。
背景技术
铅酸蓄电池发明于电力出现的时代，随着认识的不断深入以及新材料的应用，铅酸蓄电池技术不断发展，现已广泛应用于人类的日常生活中；交通工具、电信、信息技术、后备电源的能源系统。铅酸蓄电池具有工艺成熟、造价低廉、安全性高、性能稳定等优点在电池市场有着举足轻重的地位。但随着时代的进步和科学技术的迅猛发展，锂离子等新型电池得到了快速而猛烈的发展，铅酸蓄电池比能量低、活性物质利用率不高还有使用寿命不长都是限制铅酸蓄电池向前发展的制约因素。
在动力型铅酸蓄电池领域，要求蓄电池放电深度高、大电流放电过程中极化小，循环寿命长等因素。而正、负极铅膏的合成配方和电解液很大程度上决定了铅酸蓄电池所表现的性能，通过改善这些方面能够提高电池的活性物质利用率、降低电池负极硫酸盐化、电池一致性差和循环寿命等方面。
申请号为CN201410640224.9的中国专利公开了一种数据中心用高功率长寿命阀控密封铅酸蓄电池，其板栅网格的纵向筋条采用放射状分布，极耳居中，纵向筋条间距为横向筋条间距的0.7～0.8倍，且板栅采用高锡低钙合金，锡含量w%为1.2～2.0%，钙含量0.04～0.05%；正极铅膏配方视密度4.0～4.1g/cm3，负极铅膏配方视密度4.4～4.5g/cm3；正极板γ值为0.70～0.80，隔板添加有机纤维材料，基重在10kPa下为163～176g/m2.mm，隔板孔率93～94%；其电解液酸密度1.30～1.31g/cm3。
上述铅酸蓄电池通过对电池结构、正极铅膏以及负极铅膏的视密度进行优化，在一定程度上提高了电池的使用寿命以及功率。但是该蓄电池适用于数据中心服务器，不适合用于动力型铅酸蓄电池。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高功率长寿命动力型铅酸蓄电池及其制备方法。本发明的铅酸蓄电池正、负极铅膏的组分配比还有电解液的配方、配制方法都有所不同，能有效地解决正极因铅膏泥化而造成的电池寿命终止、负极在放电过程中因克服极化电压降造成的能量损失，提高电池的比功率，而在电池电解液中加入高浓度的气相二氧化硅，能有效地抑制电解液的分层和干涸、形成氧复合通道从而减少电池失水问题还能提高电池组的一致性。
本发明的具体技术方案为：一种高功率长寿命动力型铅酸蓄电池，包括正极板、负极板和电解液。
所述正极板的正极铅膏包括以下重量份的组分：70-85wt%的氧化铅铅粉900-1000份、红丹0-100份、四碱式硫酸铅5-30份、导电石墨10-100份、短纤维0.4-1份、35-45wt%的硫酸溶液60-100份、水100-150份；
所述负极板的负极铅膏包括以下重量份的组分：70-85wt%的氧化铅铅粉950-1050份、活性炭1-8份、硫酸钡8-15份、短纤维0.4-1份、磺化芳烃聚合物1-5份、35-45wt%的硫酸溶液60-100份、水100-150份；
所述电解液为高浓度胶体硫酸电解液，包括以下重量份的组分: 密度为1.25-1.35g/cm3的硫酸溶液950-1050份、硫酸盐1-5份，硫酸亚锡2-8份，硅溶胶15-80份，羧甲基纤维素钠4-15份。所述硫酸盐可以为硫酸铝、硫酸铜、硫酸镁、硫酸铬、硫酸钴、硫酸镍、硫酸钡、硫酸锌、硫酸钾、硫酸钠中的一种或多种。
本发明电池的正极采用合理由的配比，同时在正极中添加了四碱式硫酸铅晶种采用高温和膏，高温固化的方式，在极板内部生成大量的四碱式硫酸铅，作为极板支撑结构的骨架，能有效地延缓极板内部因充放电造成的结构坍塌，就是所谓的泥化造成的寿命终止，延长电池的循环寿命。
负极采用高比表面的活性炭来代替乙炔黑，具有电子传输能力强、吸酸和储酸能力强、减少了蓄电池在放电过程中因克服浓差极化造成的电压降，从而提高蓄电池的比功率。氧化铅聚集覆在高比表面的大颗粒活性炭上，作为氧化铅活性物质的聚集地，能延缓蓄电池中硫酸铅大颗粒的形成，降低硫酸盐化造成的电池寿命终止现象。
此外，在现有的常规铅酸蓄电池中，负极铅膏通常包括氧化铅、硫酸钡，炭黑，硫酸和去离子水等，其中常用的分散剂为木质素磺酸盐。在实际应用生产中添加剂在其中的分散效果不是特别理想，导致最终和出的铅膏跌落强度不够，放入涂膏机中进行涂板时破坏板栅结构，极板表面缺膏和极板变形，对涂板的重量也不容易控制，增加涂板的难度同时会造成过程的成本损失。本发明选用磺化芳烃聚合物作用分散剂来取代木质素磺酸盐，磺化芳烃聚合物和铅膏混合有利于添加剂在活性物质中的分散效果，使用该方法得到的铅膏可以得到更好的均一性。
此外，磺化芳烃聚合物易于复制生产，相对于采用天然提取的木质素磺酸盐的方法降低了生产成本和步骤，可以进行大范围的推广。磺化芳烃聚合物是一种能比木质素磺酸盐具有更好膨胀效果的添加剂，能跟硫酸钡在一个较简易的混合分散设备中分散均匀，同时能加快电池充电转换速率，缩短充电时间。磺化芳烃聚合物能减少添加剂与活性物质混合时间，让极板产生更好的构架以抵御负极板在充放电过程中的收缩膨胀，减缓硫酸铅颗粒的凝聚成形，同时还能提高铅膏涂板可塑性和联结力，从而大大的延长了电池的使用寿命和缩短充电时间。磺化芳烃聚合物使用量小于木质素磺酸盐的用量，磺化芳烃聚合物在高温的条件下的稳定性要远远好于木质素磺酸盐。
硫酸电解液采用高浓度的二氧化硅胶体，能避免采用单一的硫酸溶液在充放电过程中造成的酸液分层，具有良好的固酸能力，保持酸液在电池内部的均匀分布，在电池进行充电时能形成良好的氧复合通道，提高氧复合效率，减少水的损失，抑制电解液的分层和干涸。同时能提高电池的循环寿命。
作为优选，所述四碱式硫酸铅是由氧化铅铅粉采用水热球磨方式制备而成。
作为优选，所述活性炭的比表面积为1000-1600cm3/g。
作为优选，所述硅溶胶中SiO2的质量百分含量为5-25%，优选使电解液中SiO2的质量百分含量为0.5-5%。
作为优选，所述磺化芳烃聚合物为相对分子质量在7000-14000的萘磺酸甲醛的缩合产物钠盐，且萘磺酸甲醛的缩合产物钠盐的磺化度为70-100%。
作为一个分子量、磺化度较高的萘磺酸甲醛的缩合产物钠盐可用于电池铅膏中，与去离子水混合时的溶解度很容易就达到了200g/L甚至达到300g/L，易溶于水。
作为优选，所述正极铅膏中还包括CaPbO3；且CaPbO3的用量为氧化铅铅粉的0.03-0.05wt%。
本发明的铅酸蓄电池正极铅膏配方含有CaPbO3，该CaPbO3为钙钛矿型的物质，具有一定的导电性。研究显示，不含导电添加剂的极板的化成从板栅向板栅格子的中心进行。当CaPbO3导电添加剂分散在极板时就会明显地建立长距离的导电路径，这使得化成不仅从板栅周围开始，而且从极板内部CaPbO3添加剂颗粒的周围慢慢进行。随着PbO2导电路径的生长和相互连接在一起，形成一个进一步促进化成的导电网络。所以，添加CaPbO3能很明显地提高极板的导电率，减少化成时间与化成充电电量，从而提高化成效率。同时由于CaPbO3在正极板中的电化学性能是稳定的。但在化学上，它会慢慢被稀硫酸腐蚀。CaPbO3在硫酸中离解的产物包括CaSO4和PbO2。其中硫酸钙会提高放电过程中硫酸铅的成核速度，并修饰了β-PbO2和硫酸铅的结构。正极活性物质不仅含二氧化铅结晶区域，而且含无定形、水化、氧化铅区域——称为“凝胶”。钙离子可提高正极活性物质中凝胶对晶体的比率，并且作为物质骨架结构的粘合剂。从而提高活性物质的机械结构强度，而增加电池的循环寿命。此外，硫酸钙还可提高汽车用蓄电池的冷起动能力。而另外的产物PbO2却是铅酸蓄电池的活性物质，也增加了电池的容量。也就是说添加了CaPbO3可以提高化成效率，减少化成时间与化成充电量，同时增加活性物质间的结合性，从而提高电池的寿命，而且还提高了蓄电池的冷起动能力。
一种高功率长寿命动力型铅酸蓄电池的制备方法，包括以下步骤：
1）、正极板制备：
按配比称取各组分，先在和膏机中放入一半重量份的氧化铅铅粉，再将红丹、四碱式硫酸铅、石墨以及短纤维加入，然后将剩余的氧化铅铅粉加入并覆盖在红丹、四碱式硫酸铅、石墨以及短纤维上方，干混搅拌10-15分钟，制得正极混合铅粉；在正极混合铅粉中边加入水边进行搅拌5-15分钟；然后边加入硫酸溶液边进行搅拌15-20分钟，加酸结束后搅拌5-15分钟，控制铅膏视密度为4.3-4.5g/cm3,涂板完成后放入固化窑内进行固化。
2）、负极板制备：
按配比称取各组分，先在和膏机中放入一半重量份的氧化铅铅粉，再将活性炭、硫酸钡、磺化芳烃聚合物以及短纤维加入，然后将剩余的氧化铅铅粉加入并覆盖在活性炭、硫酸钡、磺化芳烃聚合物以及短纤维上方，干混搅拌10-15分钟，制得负极混合铅粉；在负极混合铅粉中边加入水边进行搅拌5-15分钟；然后边加入硫酸溶液边进行搅拌15-20分钟，加酸结束后搅拌5-15分钟，控制铅膏视密度4.4-4.6g/cm3,涂板完成后放入固化窑内进行固化。
3）、高浓度胶体硫酸电解液制备：
按配比称取各组分，在耐腐蚀耐高温的塑料桶内放入水，然后在10-15分钟内加入硫酸，同时对硫酸溶液进行搅拌，直至加完；然后加入硫酸盐、硫酸亚锡和羧甲基纤维素钠混合均匀后得到硫酸溶液；向配胶机中注入水，利用吸粉装置吸入气相二氧化硅，以500-800rpm的速率循环剪切5-10min，即制得所需的硅溶胶；将硅溶胶在5-8分钟内加入到硫酸溶液中，加入过程中进行搅拌，当硅溶胶完全加入后对硫酸溶液以300-500的速率剪切10-15min，即得到高浓度胶体硫酸电解液。
4）采用上述制得的正极板、负极板以及高浓度胶体硫酸电解液，按铅酸蓄电池制备工艺制备成电池成品。
作为优选，在正极板、负极板的制备过程中，加水时间为2-5分钟，加酸时间为10-20分钟。
作为优选，在正极板制备的加酸过程中，铅膏在温度超过60℃的环境下保持5-15分钟。
作为优选，涂好的正极板采用高温固化工艺进行固化，最高温度控制在80-100℃之间。
作为优选，制备好的高浓度胶体硫酸电解液需在2小时内灌入电池中。
一种电动车，包括上述的高功率长寿命动力型铅酸蓄电池。
与现有技术对比，本发明的有益效果是：
本发明的铅酸蓄电池正、负极铅膏的组分配比还有电解液的配方、配制方法都有所不同，能有效地解决正极因铅膏泥化而造成的电池寿命终止、负极在放电过程中因克服极化电压降造成的能量损失，提高电池的比功率，而在电池电解液中加入高浓度的气相二氧化硅，能有效地抑制电解液的分层和干涸、形成氧复合通道从而减少电池失水问题还能提高电池组的一致性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
一种高功率长寿命动力型铅酸蓄电池，包括正极板、负极板和电解液。
所述正极板的正极铅膏包括以下重量份的组分：78wt%的氧化铅铅粉950份、红丹50份、四碱式硫酸铅18份、导电石墨55份、短纤维0.7份、40wt%的硫酸溶液80份、水125份。
所述负极板的负极铅膏包括以下重量份的组分：78wt%的氧化铅铅粉1000份、比表面积为1000-1600cm3/g的活性炭4.5份、硫酸钡12份、短纤维0.7份、相对分子质量在7000-14000、磺化度为70-100%的萘磺酸甲醛的缩合产物钠盐3份、40wt%的硫酸溶液80份、水125份。
所述电解液为高浓度胶体硫酸电解液，包括以下重量份的组分: 密度为1.3g/cm3的硫酸溶液1000份、硫酸钠3份，硫酸亚锡5份，质量百分含量为15%的硅溶胶48份，羧甲基纤维素钠9.5份。
一种高功率长寿命动力型铅酸蓄电池的制备方法，包括以下步骤：
1）、正极板制备：
按配比称取各组分，先在和膏机中放入一半重量份的氧化铅铅粉，再将红丹、四碱式硫酸铅、石墨以及短纤维加入，然后将剩余的氧化铅铅粉加入并覆盖在红丹、四碱式硫酸铅、石墨以及短纤维上方，干混搅拌12.5分钟，制得正极混合铅粉；在正极混合铅粉中在3.5分钟内加完水，且边加入水边进行搅拌10分钟；然后在15分钟内加完硫酸溶液，且边进行搅拌17.5分钟，并且加酸过程的前10分钟，铅膏在温度70℃的环境下保持。加酸结束后搅拌10分钟，控制铅膏视密度为4.3-4.5g/cm3,涂板完成后放入固化窑内进行固化，其中涂好的正极板采用高温固化工艺进行固化，最高温度控制在90℃。
2）、负极板制备：
按配比称取各组分，先在和膏机中放入一半重量份的氧化铅铅粉，再将活性炭、硫酸钡、磺化芳烃聚合物以及短纤维加入，然后将剩余的氧化铅铅粉加入并覆盖在活性炭、硫酸钡、磺化芳烃聚合物以及短纤维上方，干混搅拌12.5分钟，制得负极混合铅粉；在负极混合铅粉中在3.5分钟内加完水，且边加入水边进行搅拌10分钟；然后在15分钟内加完硫酸溶液，且边边进行搅拌17.5分钟，加酸结束后搅拌10分钟，控制铅膏视密度4.4-4.6g/cm3,涂板完成后放入固化窑内进行固化。
3）、高浓度胶体硫酸电解液制备：
按配比称取各组分，在耐腐蚀耐高温的塑料桶内放入水，然后在12.5分钟内加入硫酸，同时对硫酸溶液进行搅拌，直至加完；然后加入硫酸铜、硫酸亚锡和羧甲基纤维素钠混合均匀后得到硫酸溶液；向配胶机中注入水，利用吸粉装置吸入气相二氧化硅，以650rpm的速率循环高速剪切7.5min，即制得所需的硅溶胶；将硅溶胶在6.5分钟内加入到硫酸溶液中，加入过程中进行搅拌，当硅溶胶完全加入后对硫酸溶液以400rpm的速率剪切12.5min，即得到高浓度胶体硫酸电解液。制备好的高浓度胶体硫酸电解液需在2小时内灌入电池中。
4）采用上述制得的正极板、负极板以及高浓度胶体硫酸电解液，按铅酸蓄电池制备工艺制备成电池成品。
实施例2
一种高功率长寿命动力型铅酸蓄电池，包括正极板、负极板和电解液。
所述正极板的正极铅膏包括以下重量份的组分：70wt%的氧化铅铅粉1000份、红丹100份、四碱式硫酸铅5份、导电石墨10份、短纤维0.4份、35wt%的硫酸溶液100份、水100份。
所述负极板的负极铅膏包括以下重量份的组分：70wt%的氧化铅铅粉1050份、比表面积为1000-1600cm3/g的活性炭1份、硫酸钡8份、短纤维0.4份、相对分子质量在7000-14000、磺化度为70-100%的萘磺酸甲醛的缩合产物钠盐1份、35wt%的硫酸溶液100份、水100份。
所述电解液为高浓度胶体硫酸电解液，包括以下重量份的组分: 密度为1.25g/cm3的硫酸溶液1050份、硫酸铝1份，硫酸亚锡2份，质量百分含量为5%的硅溶胶80份，羧甲基纤维素钠4份。
一种高功率长寿命动力型铅酸蓄电池的制备方法，包括以下步骤：
1）、正极板制备：
按配比称取各组分，先在和膏机中放入一半重量份的氧化铅铅粉，再将红丹、四碱式硫酸铅、石墨以及短纤维加入，然后将剩余的氧化铅铅粉加入并覆盖在红丹、四碱式硫酸铅、石墨以及短纤维上方，干混搅拌10分钟，制得正极混合铅粉；在正极混合铅粉中在2分钟内加完水，且边加入水边进行搅拌5分钟；然后在10分钟内加完硫酸溶液，且边进行搅拌15分钟，并且加酸过程的前5分钟，铅膏在温度65℃的环境下保持。加酸结束后搅拌5分钟，控制铅膏视密度为4.3-4.5g/cm3,涂板完成后放入固化窑内进行固化，其中涂好的正极板采用高温固化工艺进行固化，最高温度控制在80℃。
2）、负极板制备：
按配比称取各组分，先在和膏机中放入一半重量份的氧化铅铅粉，再将活性炭、硫酸钡、磺化芳烃聚合物以及短纤维加入，然后将剩余的氧化铅铅粉加入并覆盖在活性炭、硫酸钡、磺化芳烃聚合物以及短纤维上方，干混搅拌10分钟，制得负极混合铅粉；在负极混合铅粉中在2分钟内加完水，且边加入水边进行搅拌5分钟；然后在10分钟内加完硫酸溶液，且边边进行搅拌15分钟，加酸结束后搅拌5分钟，控制铅膏视密度4.4-4.6g/cm3,涂板完成后放入固化窑内进行固化。
3）、高浓度胶体硫酸电解液制备：
按配比称取各组分，在耐腐蚀耐高温的塑料桶内放入水，然后在10分钟内加入硫酸，同时对硫酸溶液进行搅拌，直至加完；然后加入硫酸盐、硫酸亚锡和羧甲基纤维素钠混合均匀后得到硫酸溶液；向配胶机中注入水，利用吸粉装置吸入气相二氧化硅，以500rpm的速率循环高速剪切10min，即制得所需的硅溶胶；将硅溶胶在5分钟内加入到硫酸溶液中，加入过程中进行搅拌，当硅溶胶完全加入后对硫酸溶液以300rpm的速率剪切15min，即得到高浓度胶体硫酸电解液。制备好的高浓度胶体硫酸电解液需在2小时内灌入电池中。
4）采用上述制得的正极板、负极板以及高浓度胶体硫酸电解液，按铅酸蓄电池制备工艺制备成电池成品。
实施例3
一种高功率长寿命动力型铅酸蓄电池，包括正极板、负极板和电解液。
所述正极板的正极铅膏包括以下重量份的组分： 85wt%的氧化铅铅粉900份、四碱式硫酸铅30份、导电石墨100份、短纤维1份、45wt%的硫酸溶液60份、水150份。
所述负极板的负极铅膏包括以下重量份的组分：85wt%的氧化铅铅粉950份、比表面积为1000-1600cm3/g的活性炭8份、硫酸钡15份、短纤维1份、相对分子质量在7000-14000、磺化度为70-100%的萘磺酸甲醛的缩合产物钠盐5份、45wt%的硫酸溶液60份、水150份。
所述电解液为高浓度胶体硫酸电解液，包括以下重量份的组分: 密度为1.35g/cm3的硫酸溶液950份、硫酸锌5份，硫酸亚锡8份，质量百分含量为25%的硅溶胶15份，羧甲基纤维素钠15份。
一种高功率长寿命动力型铅酸蓄电池的制备方法，包括以下步骤：
1）、正极板制备：
按配比称取各组分，先在和膏机中放入一半重量份的氧化铅铅粉，再将红丹、四碱式硫酸铅、石墨以及短纤维加入，然后将剩余的氧化铅铅粉加入并覆盖在红丹、四碱式硫酸铅、石墨以及短纤维上方，干混搅拌15分钟，制得正极混合铅粉；在正极混合铅粉中在5分钟内加完水，且边加入水边进行搅拌15分钟；然后在20分钟内加完硫酸溶液，且边进行搅拌20分钟，并且加酸过程的前15分钟，铅膏在温度75℃的环境下保持。加酸结束后搅拌15分钟，控制铅膏视密度为4.3-4.5g/cm3,涂板完成后放入固化窑内进行固化，其中涂好的正极板采用高温固化工艺进行固化，最高温度控制在100℃。
2）、负极板制备：
按配比称取各组分，先在和膏机中放入一半重量份的氧化铅铅粉，再将活性炭、硫酸钡、磺化芳烃聚合物以及短纤维加入，然后将剩余的氧化铅铅粉加入并覆盖在活性炭、硫酸钡、磺化芳烃聚合物以及短纤维上方，干混搅拌15分钟，制得负极混合铅粉；在负极混合铅粉中在5分钟内加完水，且边加入水边进行搅拌15分钟；然后在20分钟内加完硫酸溶液，且边边进行搅拌20分钟，加酸结束后搅拌15分钟，控制铅膏视密度4.4-4.6g/cm3,涂板完成后放入固化窑内进行固化。
3）、高浓度胶体硫酸电解液制备：
按配比称取各组分，在耐腐蚀耐高温的塑料桶内放入水，然后在15分钟内加入硫酸，同时对硫酸溶液进行搅拌，直至加完；然后加入硫酸盐、硫酸亚锡和羧甲基纤维素钠混合均匀后得到硫酸溶液；向配胶机中注入水，利用吸粉装置吸入气相二氧化硅，以800rpm的速率循环高速剪切5min，即制得所需的硅溶胶；将硅溶胶在8分钟内加入到硫酸溶液中，加入过程中进行搅拌，当硅溶胶完全加入后对硫酸溶液以500rpm的速率剪切10min，即得到高浓度胶体硫酸电解液。制备好的高浓度胶体硫酸电解液需在2小时内灌入电池中。
4）采用上述制得的正极板、负极板以及高浓度胶体硫酸电解液，按铅酸蓄电池制备工艺制备成电池成品。
实施例4
一种高功率长寿命动力型铅酸蓄电池，包括正极板、负极板和电解液。
所述正极板的正极铅膏包括以下重量份的组分： 85wt%的氧化铅铅粉1000份、红丹50份、四碱式硫酸铅10份、导电石墨50份、短纤维0.5份、40wt%的硫酸溶液80份、水120份。
所述负极板的负极铅膏包括以下重量份的组分： 85wt%的氧化铅铅粉1000份、比表面积为1000-1600cm3/g的活性炭4份、硫酸钡6份、短纤维0.5份、相对分子质量在7000-14000、磺化度为70-100%的萘磺酸甲醛的缩合产物钠盐4份、35-45wt%的硫酸溶液75份、水1150份。
所述电解液为高浓度胶体硫酸电解液，包括以下重量份的组分: 密度为1.1.35g/cm3的硫酸溶液1000份、硫酸钡2份，硫酸亚锡4份，质量百分含量为15%的硅溶胶60份，羧甲基纤维素钠8份。
实施例5
一种高功率长寿命动力型铅酸蓄电池，包括正极板、负极板和电解液。
所述正极板的正极铅膏包括以下重量份的组分： 85wt%的氧化铅铅粉950份、红丹40份、四碱式硫酸铅15份、导电石墨80份、短纤维0.8份、40wt%的硫酸溶液100份、水110份。
所述负极板的负极铅膏包括以下重量份的组分：80wt%的氧化铅铅粉1000份、比表面积为1000-1600cm3/g的活性炭6份、硫酸钡8份、短纤维0.8份、相对分子质量在7000-14000、磺化度为70-100%的萘磺酸甲醛的缩合产物钠盐6份、40wt%的硫酸溶液95份、水105份。
所述电解液为高浓度胶体硫酸电解液，包括以下重量份的组分: 密度为1.25g/cm3的硫酸溶液1000份、硫酸盐4份，硫酸亚锡6份，质量百分含量为10%的硅溶胶80份，羧甲基纤维素钠12份。
实施例6
一种高功率长寿命动力型铅酸蓄电池，包括正极板、负极板和电解液。
所述正极板的正极铅膏包括以下重量份的组分：78wt%的氧化铅铅粉1000份、CaPbO30.4份、红丹50份、四碱式硫酸铅18份、导电石墨55份、短纤维0.7份、40wt%的硫酸溶液80份、水125份。
其中，所述CaPbO3的合成方法如下：将纯度为99.99%的CaO与纯度为99.99%的PbO2按摩尔比1:1均匀混合，放入六面顶高压反应釜装置内，在1000℃，6.5Gpa条件下反应1h。
所述负极板的负极铅膏包括以下重量份的组分：78wt%的氧化铅铅粉1000份、比表面积为1000-1600cm3/g的活性炭4.5份、硫酸钡12份、短纤维0.7份、相对分子质量在7000-14000、磺化度为70-100%的萘磺酸甲醛的缩合产物钠盐3份、40wt%的硫酸溶液80份、水125份。
所述电解液为高浓度胶体硫酸电解液，包括以下重量份的组分: 密度为1.3g/cm3的硫酸溶液1000份、硫酸钠3份，硫酸亚锡5份，质量百分含量为15%的硅溶胶48份，羧甲基纤维素钠9.5份。
实施例7
一种电动车，包括上述的高功率长寿命动力型铅酸蓄电池。
采用了本发明中正、负极板和高浓度胶体电解液制成的铅酸蓄电池，循环寿命在原来的基础上提高了50%，达到了600次以上，电池放电的容量也有了不小的提升，可由原来的放电时间130分钟提高到140分钟以上，特别是在放电电压平台产生上移，铅酸蓄电池的比功率增大。最后是在大电流放电上有了5~10%的增长。从实验结果说明采用发明所用的极板和电解液能有效的提高电池的循环寿命和比功率，还能在其它方面有所突破。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种高功率长寿命动力型铅酸蓄电池，包括正极板、负极板和电解液，其特征在于：
所述正极板的正极铅膏包括以下重量份的组分：70-85wt%的氧化铅铅粉900-1000份、红丹0-100份、四碱式硫酸铅5-30份、导电石墨10-100份、短纤维0.4-1份、35-45wt%的硫酸溶液60-100份、水100-150份；
所述负极板的负极铅膏包括以下重量份的组分：70-85wt%的氧化铅铅粉950-1050份、活性炭1-8份、硫酸钡8-15份、短纤维0.4-1份、磺化芳烃聚合物1-5份、35-45wt%的硫酸溶液60-100份、水100-150份；
所述电解液为高浓度胶体硫酸电解液，包括以下重量份的组分: 密度为1.25-1.35g/cm3的硫酸溶液950-1050份、硫酸盐1-5份，硫酸亚锡2-8份，硅溶胶15-80份，羧甲基纤维素钠4-15份。
2.如权利要求1所述的一种高功率长寿命动力型铅酸蓄电池，其特征在于，所述活性炭的比表面积为1000-1600cm3/g。
3.如权利要求1所述的一种高功率长寿命动力型铅酸蓄电池，其特征在于，所述硅溶胶中SiO2的质量百分含量为5-25%。
4.如权利要求1所述的一种高功率长寿命动力型铅酸蓄电池，其特征在于，所述磺化芳烃聚合物为相对分子质量在7000-14000的萘磺酸甲醛的缩合产物钠盐，且萘磺酸甲醛的缩合产物钠盐的磺化度为70-100%。
5.如权利要求1-4之一所述的一种高功率长寿命动力型铅酸蓄电池的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1）、正极板制备：
按配比称取各组分，先在和膏机中放入一半重量份的氧化铅铅粉，再将红丹、四碱式硫酸铅、石墨以及短纤维加入，然后将剩余的氧化铅铅粉加入并覆盖在红丹、四碱式硫酸铅、石墨以及短纤维上方，干混搅拌10-15分钟，制得正极混合铅粉；在正极混合铅粉中边加入水边进行搅拌5-15分钟；然后边加入硫酸溶液边进行搅拌15-20分钟，加酸结束后搅拌5-15分钟，控制铅膏视密度为4.3-4.5g/cm3,涂板完成后放入固化窑内进行固化；
2）、负极板制备：
按配比称取各组分，先在和膏机中放入一半重量份的氧化铅铅粉，再将活性炭、硫酸钡、磺化芳烃聚合物以及短纤维加入，然后将剩余的氧化铅铅粉加入并覆盖在活性炭、硫酸钡、磺化芳烃聚合物以及短纤维上方，干混搅拌10-15分钟，制得负极混合铅粉；在负极混合铅粉中边加入水边进行搅拌5-15分钟；然后边加入硫酸溶液边进行搅拌15-20分钟，加酸结束后搅拌5-15分钟，控制铅膏视密度4.4-4.6g/cm3,涂板完成后放入固化窑内进行固化；
3）、高浓度胶体硫酸电解液制备：
按配比称取各组分，在耐腐蚀耐高温的塑料桶内放入水，然后在10-15分钟内加入硫酸，同时对硫酸溶液进行搅拌，直至加完；然后加入硫酸盐、硫酸亚锡和羧甲基纤维素钠混合均匀后得到硫酸溶液；向配胶机中注入水，利用吸粉装置吸入气相二氧化硅，以500-800rpm的速率循环剪切5-10min，即制得所需的硅溶胶；将硅溶胶在5-8分钟内加入到硫酸溶液中，加入过程中进行搅拌，当硅溶胶完全加入后对硫酸溶液以300-500的速率剪切10-15min，即得到高浓度胶体硫酸电解液；
4）采用上述制得的正极板、负极板以及高浓度胶体硫酸电解液，按铅酸蓄电池制备工艺制备成电池成品。
6.根据权利要求5所述一种高功率长寿命动力型铅酸蓄电池的制备方法，其特征在于，在正极板、负极板的制备过程中，加水时间为2-5分钟，加酸时间为10-20分钟。
7.根据权利要求5所述一种高功率长寿命动力型铅酸蓄电池的制备方法，其特征在于，在正极板制备的加酸过程中，铅膏在温度超过60℃的环境下保持5-15分钟。
8.根据权利要求5所述一种高功率长寿命动力型铅酸蓄电池的制备方法，其特征在于，涂好的正极板采用高温固化工艺进行固化，最高温度控制在80-100℃之间。
9.根据权利要求5所述一种高功率长寿命动力型铅酸蓄电池的制备方法，其特征在于，制备好的高浓度胶体硫酸电解液需在2小时内灌入电池中。
10.一种电动车，其特征在于：包括权利要求1-4之一所述的一种高功率长寿命动力型铅酸蓄电池。
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