CN108736003A - 一种用于铅炭启停蓄电池的负极极膏 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于铅炭启停蓄电池的负极极膏，包括如下重量的各组份：铅粉末9.5‑10.5kg、活性炭2500‑3500g、磷酸铋20‑30g、表面活性剂90‑110g、水900‑1100g。本发明提出的一种用于铅炭启停蓄电池的负极极膏，活性炭可以增强铅粉的导电性，此外在活性炭中添加了碳纳米管，因其导电性能良好，可有效提高该负极极膏的导电能力，有利于蓄电池的充放电。

Description

一种用于铅炭启停蓄电池的负极极膏
技术领域
本发明涉及汽车电池技术领域，尤其涉及了一种用于铅炭启停蓄电池的负极极膏。
背景技术
启停系统英文翻译为Start-Stop系统；当车辆处于停止状态(非驻车状态)时，发动机将暂停工作(而非传统的怠速保持)，暂停的同时，发动机内的润滑油会持续运转，使发动机内部保持润滑；当松开制动踏板后，发动机将再次启动，此时，因润滑油一直循环，即使频繁的停车和起步，也不会对发动机内部造成磨损。新型汽车多使用发动机启停技术启动，而车辆处于静止状态时，车内所需的电力将改由AGM电池供应。
在这个环境下，蓄电池需要经常性的放电使用，在放电使用后也需要及时充电，所以在汽车开行过程和停止变换中，蓄电池需要能够及时供应电能。尤其是城市道路汽车使用中对于蓄电池的使用每天更加频繁，甚至达到每天几百次，在这种使用环境下，启停蓄电池才能满足以下要求：频繁充放电、放电深度不高和充电不充足，此外启停蓄电池还需要具备能够承受过放电和浅充电的性能。
目前铅炭电池是一种新型的超级电池，是将铅酸电池和超级电容器两者结合，既发挥了超级电容瞬间大容量充电的优点，也发挥了铅酸电池的比能量优势，但是现有的铅炭电池用于汽车启停系统，会出现放点放电时间短、DOD循环使用次数较少的问题。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种用于铅炭启停蓄电池的负极极膏，所制成的负极极板具有优秀的放电能力，大大增强了电池的循环寿命。
一种用于铅炭启停蓄电池的负极极膏，包括按照重量份计的如下组份：铅粉末9.5-10.5kg、活性炭2500-3500g、磷酸铋20-30g、表面活性剂90-110g、水900-1100g。
优选的，所述活性炭中含有15-25％的碳纳米管。
优选的，所述碳纳米管为单壁碳纳米管，管径为2-6nm。
优选的，所述表面活性剂包括三乙醇胺和十二烷基硫酸钠且质量比为1:1。
一种用于铅炭启停蓄电池的负极极膏的制备方法，方法步骤如下：
S1：向铅粉中加入活性炭，干态搅拌5-10min；
S2：向水中加入表面活性剂和磷酸铋，搅拌均匀；
S3：将S2制得的均匀混合物加入S1中，加热搅拌30-40min，出膏温度为40-45℃。
进一步的，所述S1的搅拌速度为300-400rpm。
本发明制得的负极极膏应用于制备启停蓄电池的负极极板，即该负极极膏在铅粉中的添加量为10％。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果在于：
本发明提出的一种用于铅炭启停蓄电池的负极极膏，活性炭可以增强铅粉的导电性，此外在活性炭中添加了碳纳米管，因其导电性能良好，可有效提高该负极极膏的导电能力，有利于蓄电池的充放电。三乙醇胺和十二烷基硫酸钠表面带羟基，增强颗粒之间的接触面，增加材料润滑性、分散性，提高粉末之间的结合度。经试验验证，本发明制得的负极极板的放电时长高达11.5h，循环次数高达12500。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例1
一种用于铅炭启停蓄电池的负极极膏，包括如下重量的各组份：包括按照重量份计的如下组份：铅粉末9.5kg、活性炭2500g、磷酸铋20g、表面活性剂90g、水900g。
活性炭中含有15％的碳纳米管；碳纳米管为单壁碳纳米管，管径为6nm；表面活性剂包括三乙醇胺和十二烷基硫酸钠且质量比为1:1。
一种用于铅炭启停蓄电池的负极极膏的制备方法，其特征在于，方法步骤如下：S1：向铅粉中加入活性炭，干态搅拌5min，搅拌速度为300rpm；
S2：向水中加入表面活性剂和磷酸铋，搅拌均匀；
S3：将S2制得的均匀混合物加入S1中，加热搅拌30min，出膏温度为40℃。
实施例2
一种用于铅炭启停蓄电池的负极极膏，包括如下重量的各组份：包括按照重量份计的如下组份：铅粉末10.5kg、活性炭3500g、磷酸铋30g、表面活性剂110g、水1100g。
活性炭中含有25％的碳纳米管；碳纳米管为单壁碳纳米管，管径为2nm；表面活性剂包括三乙醇胺和十二烷基硫酸钠且质量比为1:1。
一种用于铅炭启停蓄电池的负极极膏的制备方法，其特征在于，方法步骤如下：S1：向铅粉中加入活性炭，干态搅拌10min，搅拌速度为400rpm；
S2：向水中加入表面活性剂和磷酸铋，搅拌均匀；
S3：将S2制得的均匀混合物加入S1中，加热搅拌40min，出膏温度为45℃。
实施例3
一种用于铅炭启停蓄电池的负极极膏，包括如下重量的各组份：包括按照重量份计的如下组份：铅粉末10kg、活性炭3000g、磷酸铋25g、表面活性剂100g、水1000g。
活性炭中含有20％的碳纳米管；碳纳米管为单壁碳纳米管，管径为4nm；表面活性剂包括三乙醇胺和十二烷基硫酸钠且质量比为1:1。
一种用于铅炭启停蓄电池的负极极膏的制备方法，其特征在于，方法步骤如下：S1：向铅粉中加入活性炭，干态搅拌5min，搅拌速度为400rpm；
S2：向水中加入表面活性剂和磷酸铋，搅拌均匀；
S3：将S2制得的均匀混合物加入S1中，加热搅拌35min，出膏温度为43℃。
实施例4
一种用于铅炭启停蓄电池的负极极膏，包括如下重量的各组份：包括按照重量份计的如下组份：铅粉末9.8kg、活性炭3200g、磷酸铋27g、表面活性剂95g、水1050g。
活性炭中含有16％的碳纳米管；碳纳米管为单壁碳纳米管，管径为3nm；表面活性剂包括三乙醇胺和十二烷基硫酸钠且质量比为1:1。
一种用于铅炭启停蓄电池的负极极膏的制备方法，其特征在于，方法步骤如下：S1：向铅粉中加入活性炭，干态搅拌8min，搅拌速度为350rpm；
S2：向水中加入表面活性剂和磷酸铋，搅拌均匀；
S3：将S2制得的均匀混合物加入S1中，加热搅拌38min，出膏温度为41℃。
实施例5
一种用于铅炭启停蓄电池的负极极膏，包括如下重量的各组份：包括按照重量份计的如下组份：铅粉末10.2kg、活性炭2700g、磷酸铋23g、表面活性剂105g、水950g。
活性炭中含有23％的碳纳米管；碳纳米管为单壁碳纳米管，管径为5nm；表面活性剂包括三乙醇胺和十二烷基硫酸钠且质量比为1:1。
一种用于铅炭启停蓄电池的负极极膏的制备方法，其特征在于，方法步骤如下：S1：向铅粉中加入活性炭，干态搅拌7min，搅拌速度为350rpm；
S2：向水中加入表面活性剂和磷酸铋，搅拌均匀；
S3：将S2制得的均匀混合物加入S1中，加热搅拌35min，出膏温度为40℃。
产品性能试验
将实施例1-5制得的负极极膏分别制备负极极板，将100kg的负极极膏加入至1000kg的铅粉中，混合均匀后，用涂片机填涂到板栅上；将填涂后的极板进行固化、干燥，即得到极板。
对制得的负极极板进行循环寿命性能检测，结果见表1。
表1实验结果
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于铅炭启停蓄电池的负极极膏，其特征在于，包括如下重量的各组份：铅粉末9.5-10.5kg、活性炭2500-3500g、磷酸铋20-30g、表面活性剂90-110g、水900-1100g。
2.根据权利要求1所述的一种用于铅炭启停蓄电池的负极极膏，其特征在于，所述活性炭中含有15-25％的碳纳米管。
3.根据权利要求2所述的一种用于铅炭启停蓄电池的负极极膏，其特征在于，所述碳纳米管为单壁碳纳米管，管径为2-6nm。
4.根据权利要求1所述的一种用于铅炭启停蓄电池的负极极膏，其特征在于，所述表面活性剂包括三乙醇胺和十二烷基硫酸钠且质量比为1:1。
5.根据权利要求1所述的一种用于铅炭启停蓄电池的负极极膏的制备方法，其特征在于，方法步骤如下：
S1：向铅粉中加入活性炭，干态搅拌5-10min；
S2：向水中加入表面活性剂和磷酸铋，搅拌均匀；
S3：将S2制得的均匀混合物加入S1中，加热搅拌30-40min，出膏温度为40-45℃。
6.根据权利要求5所述的一种用于铅炭启停蓄电池的负极极膏的制备方法，其特征在于，所述S1的搅拌速度为300-400rpm。
7.权利要求1-4任一项所述制得的负极极膏应用于制备启停蓄电池的负极极板。
8.根据权利要求7所述的启停蓄电池的负极极板，其特征在于，在铅粉中添加所述负极极膏，质量添加比为10％。
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