CN107887595A - 提高铅酸蓄电池充电接受能力的负极铅膏及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种提高铅酸蓄电池充电接受能力的负极铅膏及制备方法。所述铅膏包括重量份的如下组分：铅粉100份；短纤维0.10～0.20份；乙炔黑0.1～0.5份；球形石墨1.0～1.5份；硫酸钡1.0～2.0份；木素0.1～0.4份；腐植酸0.5～1.0份；硫酸8～9份；纯水8～12份。本方案将球形石墨添加到铅酸蓄电池负极铅膏中，球形石墨能够均匀分散到铅膏中，增强铅活性物质的反应活性和反应可逆性，使得由该配方的铅膏制成的负极板具有优良的导电性，装配成铅酸蓄电池时充电电流能够提高到50％以上，有效提高铅酸蓄电池的充电接受能力，改善了电池的循环性能。

Description

提高铅酸蓄电池充电接受能力的负极铅膏及制备方法
技术领域
本发明涉及铅酸蓄电池技术领域，尤其涉及一种提高铅酸蓄电池充电接受能力的负极铅膏及制备方法。
背景技术
充电接受能力对铅酸电池的寿命有着重要的影响，直观代表电池充电效能的高低，是衡量铅酸蓄电池性能的一个重要性能指标。
如果电池的充电接受能力差，也就是电池充电容量不足，相应的放电容量就不足。反之充电接受能力好则容量和寿命就会相应提高。因此充电接受能力对电池在使用过程中的容量和循环寿命有着重要的影响，而充电接受能力主要受负极铅膏组份及配比的影响。
目前，蓄电池的充电接受能力一般仅能达到国标要求的0.4-0.8，铅膏组份及配比不尽合理，因此有必要开发新的负极铅膏配方，以提高铅酸蓄电池的充电接受能力。
发明内容
为解决上述现有铅膏配方导致铅酸蓄电池充电接受能力不高而影响电池循环寿命等性能方面的问题，本发明实施例提供了一种提高铅酸蓄电池充电接受能力的负极铅膏及制备方法。
进一步地，本发明实施例还提供了由该铅膏制成的负极板制备的铅酸蓄电池。
为了达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：
一种提高铅酸蓄电池充电接受能力的负极铅膏，所述铅膏包括重量份的如下组分：
以及，如上所述的提高铅酸蓄电池充电接受能力的负极铅膏的制备方法，至少包括以下步骤：
按照上所述的配方称取各组分；
将称取的所述铅粉、硫酸钡、乙炔黑、球形石墨进行混料处理，获得第一混合物料；
将称取的所述木素、腐植酸和水进行混料处理，获得混合溶液；
将称取的所述短纤维和所述混合溶液加入所述第一混合物料中进行混料处理，获得第二混合物料；
在冷却条件下，将所述硫酸缓慢加入第二混合物料中，混合处理30～60min。
相应地，如上所述的提高铅酸蓄电池充电接受能力的负极铅膏制成的负极板制备的铅酸蓄电池。
本发明上述实施例提供的提高铅酸蓄电池充电接受能力的负极铅膏，由于添加了小粒径的球形石墨作为负极添加剂，球形石墨能够均匀分散到铅膏中，增强铅活性物质的反应活性和反应可逆性，使得由该配方的铅膏制成的负极板具有优良的导电性，装配成铅酸蓄电池时充电电流能够提高到50％以上，有效提高铅酸蓄电池的充电接受能力，改善了电池的循环性能。
本发明上述实施例提供的提高铅酸蓄电池充电接受能力的负极铅膏的制备方法，工艺条件简单，先干混再进行湿混，避免了组分分布不均匀的现象，能够使得球形石墨均匀分散于铅膏中，有利于提高最终制成的负极板的导电性。
本发明上述实施例提供的铅膏制成的负极板装配的铅酸蓄电池，充电接受能力相对于现有负极铅膏制成的电池提高50％以上，有效的提高了电池的循环寿命。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例中球形石墨SEM扫描电镜图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种提高铅酸蓄电池充电接受能力的负极铅膏，所述铅膏包括重量份的如下组分：
其中，上述球形石墨的粒径为2～15μm，纯度为99.95％及以上。在该粒径范围内，便于与铅膏活性物质充分接触，混合均匀。
优选地，硫酸在25℃时的密度为1.35～1.45g/cm3。
优选地，上述配方制成的铅膏的视密度为4.20～4.50g/cm3，该视密度视比重大，初容量低，寿命长，视比重小，初容量高，寿命短，视比重要在合理的范围。
在上述各个组分的前提下，本发明的优选配方为，所述铅膏包括重量份的如下组分：
本发明上述实施例提供的提高铅酸蓄电池充电接受能力的负极铅膏，由于添加了小粒径的球形石墨作为负极添加剂，球形石墨能够均匀分散到铅膏中，增强铅活性物质的反应活性和反应可逆性，使得由该配方的铅膏制成的负极板具有优良的导电性，装配成铅酸蓄电池时充电电流能够提高到50％以上，有效提高铅酸蓄电池的充电接受能力，改善了电池的循环性能。
相应地，本发明在提供上述铅膏配方的前提下，还提供了该铅膏的一种制备方法。
在一具体实施例中，该铅膏的制备方法至少包括以下步骤：
按照上所述的配方称取各组分；
将称取的所述铅粉、硫酸钡、乙炔黑、球形石墨进行混料处理，获得第一混合物料；
将称取的所述木素、腐植酸和水进行混料处理，获得混合溶液；
将称取的所述短纤维和所述混合溶液加入所述第一混合物料中进行混料处理，获得第二混合物料；
在冷却条件下，将所述硫酸缓慢加入第二混合物料中，混合处理30～60min。
其中，所述冷却条件指的是，在将所述硫酸缓慢加入的过程中，采用冷却系统控制整个物料与硫酸混合的温度，避免温度过高，铅膏晶体会长大，对初期容量有负面影响。具体地，冷却温度为30～40℃。
优选地，硫酸加入的时间控制在10～20min，避免大量硫酸加入产生过高热量而使得铅反应过多，从而无法控制和膏温度，最终导致铅膏性能下降。
在硫酸与所述第二混合物料混合处理之后，还包括添加水或者添加铅粉调节铅膏视密度为4.20～4.50g/cm3的步骤。
本实施例提供的提高铅酸蓄电池充电接受能力的负极铅膏的制备方法，工艺条件简单，先干混再进行湿混，避免了组分分布不均匀的现象，能够使得球形石墨均匀分散于铅膏中，有利于提高最终制成的负极板的导电性。
以及，相应地，本发明实施例提供的铅酸蓄电池铅膏制成负极板后，装配成铅酸蓄电池。
装配成的铅酸蓄电池，充电接受能力相对于现有负极铅膏制成的电池提高50％以上，有效的提高了电池的循环寿命。
为了更好的体现本发明实施例提供的提高铅酸蓄电池充电接受能力的负极铅膏，下面通过多个实施例进一步说明。
实施例1～2
本实施例1～2提供一种提高铅酸蓄电池充电接受能力的负极铅膏，所述铅膏包括重量份的如下组分：
所述铅膏的制备方法如下：
将称取的所述100份铅粉、1.5份硫酸钡、0.3份乙炔黑、1.0份球形石墨进行混料处理，获得第一混合物料；
将称取的0.2份木素、1.0份腐植酸和10份水进行混料处理，获得混合溶液；
将称取的所述0.15份短纤维和所述混合溶液加入所述第一混合物料中进行混料处理，获得第二混合物料；
在冷却条件下，将所述8.5份硫酸缓慢加入第二混合物料中，硫酸加入时长控制在15min，混合处理40min。
将本实施例1、2提供的铅膏经过固化干燥，分片处理，分别制成一批型号为2V200AH、12V105AH铅酸蓄电池，化成后对化成合格的两种型号铅酸蓄电池各取3只进行循环性能测试，测试结果如下表1所示。
对比例1～2
为了说明本发明实施例1、2的铅膏制成的两种型号的电池性能优于常规铅膏制成的相应型号的电池，本发明实施例还提供了一种常规铅膏，所述常规铅膏除了不含有球形石墨，其他组分与本发明实施例1、2提供的铅膏相同，按照与本发明实施例的制备方法制成极板，并装配成2V200AH、12V105AH两种型号的铅酸蓄电池作为对比实验1、2，每种型号10只，取化成合格的2V200AH、12V105AH型号的电池各3只，与本发明实施例1、2对应型号的电池，按照常规的测试工艺进行电池性能测试。具体测试结果如表1所示。
表1实施例1～2及对比例1～2电池充电接受能力测试结果统计
从表1可知，型号为2V200Ah的电池，采用本发明实施例提供的铅膏，其充电接受能力平均可以达到1.824，而不添加球形石墨的铅膏，制成的型号为2V200Ah的电池，平均充电接受能力仅为0.764，也就是说实施例使用了球形石墨作为铅膏，其充电接受能力超过未采用球形石墨作为铅膏组分的130％；同样地，对于型号为12V105Ah的电池，采用球形石墨作为铅膏组分充电接受能力达到1.984，未采用球形石墨作为铅膏组分时，充电接受能力仅为0.981。从上述实施例和对比例可知，采用球形石墨作为铅膏组分，制成的铅酸蓄电池，充电接受能力有明显的提高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种提高铅酸蓄电池充电接受能力的负极铅膏，其特征在于：所述铅膏包括重量份的如下组分：
2.如权利要求1所述的提高铅酸蓄电池充电接受能力的负极铅膏，其特征在于：所述球形石墨的粒径为2～15μm，纯度为99.95％及以上。
3.如权利要求1所述的提高铅酸蓄电池充电接受能力的负极铅膏，其特征在于：所述铅膏的视密度为4.20～4.50g/cm3。
4.如权利要求1所述的提高铅酸蓄电池充电接受能力的负极铅膏，其特征在于：所述短纤维为聚丙烯纤维、聚氯乙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚吡咯纤维、聚噻吩纤维中的至少一种。
5.如权利要求1所述的提高铅酸蓄电池充电接受能力的负极铅膏，其特征在于：所述硫酸在25℃时的密度为1.35～1.45g/cm3。
6.如权利要求1所述的提高铅酸蓄电池充电接受能力的负极铅膏，其特征在于：所述铅膏包括重量份的如下组分：
7.如权利要求1～6任一所述的提高铅酸蓄电池充电接受能力的负极铅膏的制备方法，其特征在于：至少包括以下步骤：
按照权利要求1～6任一所述的配方称取各组分；
将称取的所述铅粉、硫酸钡、乙炔黑、球形石墨进行混料处理，获得第一混合物料；
将称取的所述木素、腐植酸和水进行混料处理，获得混合溶液；
将称取的所述短纤维和所述混合溶液加入所述第一混合物料中进行混料处理，获得第二混合物料；
在冷却条件下，将所述硫酸缓慢加入第二混合物料中，混合处理30～60min。
8.如权利要求7所述的提高铅酸蓄电池充电接受能力的负极铅膏的制备方法，其特征在于：所述冷却过程中，冷却温度为30-40℃。
9.如权利要求7所述的提高铅酸蓄电池充电接受能力的负极铅膏的制备方法，其特征在于：还包括添加水或者添加铅粉调节铅膏视密度为4.20～4.50g/cm3的步骤。
10.如权利要求1～6任一所述的提高铅酸蓄电池充电接受能力的负极铅膏制成的负极板制备的铅酸蓄电池。
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