CN109037675A - 一种蓄电池负极铅膏 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及铅酸蓄电池领域，尤其涉及一种蓄电池负极铅膏，包含以下重量分数的各组分：铅粉70‑85份、硫酸7‑15份、水5‑20份、短纤维0.3‑1份、聚天门冬氨酸钠0.3‑5份、纳米碳管0.3‑10份、锌化物0.3‑10份、腐殖酸0.3‑0.7份、乙炔黑0.3‑0.5份、硫酸钡0.3‑2份、木素磺酸钠0.3‑0.5份。本发明得到的负极铅膏，采用该负极的蓄电池循环寿命长，充放电效率高且性能稳定，负极析氢抑制效果好且具有较好的低温充放电性能。

Description

一种蓄电池负极铅膏
技术领域
本发明涉及铅酸蓄电池领域，尤其涉及一种蓄电池负极铅膏。
背景技术
铅酸蓄电池问世以来已有一百多年历史，由于价格低廉、使用安全性高、寿命长、性能好等一系列优点，使得它在化学电源中占据优势。伴随着电动自行车行业的快速发展，对电动助力车用铅酸蓄电池提出了更高的技术要求。其中如低温性能、充电接受能力等技术指标都与铅酸蓄电池负极板相关，负极影响放电效率的原因主要是负极比表面积的收缩，负极钝化以及低温下充电性能差。通常，改善负极的情况是往其中加入添加剂，按功能一般有：1）粘结剂：用于增加活性物质或极板的机械强度；2）导电剂：用于改善活性物质的导电性；3）变晶剂：用于调节活性物质中α-PbO2和β- PbO2的含量；4）成核剂：用于充当放电产物PbSO4的结晶晶核，改善其结晶结构；5）膨胀剂：用于抑制活性物质的收缩；6）抗氧化剂：用于抑制负极活性物质的氧化。
发明内容
为了解决以上问题，本发明提供了一种用于制造铅酸蓄电池的负极铅膏组合物。本发明采用以下技术方案：
一种蓄电池负极铅膏，包含以下重量分数的各组分：铅粉70-85份、硫酸7-15份、水5-20份、短纤维0.3-1份、聚天门冬氨酸钠0.3-5份、纳米碳管0.3-10份、锌化物0.3-10份、腐殖酸0.3-0.7份、乙炔黑0.3-0.5份、硫酸钡0.3-2份、木素磺酸钠0.3-0.5份。优选的，所述短纤维为化学短纤维。
优选的，所述化学短纤维的长度为5—10mm。
优选的，所述硫酸的密度为1.255±0.001g/cm3。
优选的，所述聚天门冬氨酸钠纯度≥ 98%。
优选的，所述锌化物为氧化锌、氧化锌、硫化锌、硫酸锌的一种。
优选的，所述铅粉为岛津式铅粉或巴顿式铅粉。
铅粉、硫酸和水是负极铅膏的主要材料，短纤维能提供活性物质的机械稳定，且短纤维几乎不氧化，可以提供长期有效的作用，间接提高电池寿命，聚天门冬氨酸钠可以抑制硫酸铅的结晶，降低负极表面的钝化，纳米碳管的存在主要是为了增加负极活性物质之间的导电性，同时可以减少活性物质在电池充放电过程中的体积变化，锌化物可以用来抑制负极析氢，腐殖酸作为一种表面活性物质，可以抑制电池放电过程中硫酸铅在负极表面结晶，提高放电效率，乙炔黑是一种电阻率很小的物质，具有良好的导电性，在放电后期硫酸铅显著增加的时候，少量乙炔黑的存在可以明显改善负极铅膏的导电性，硫酸钡和硫酸铅的晶格参数非常接近，放电时可以降低硫酸铅结晶的过饱和度，从而减少负极钝化，少量木素磺酸钠作为膨胀剂，疏水基团吸附在负极铅膏上，面向电解液产生斥力从而阻止铅沉积，减少铅表面积的缩小。
本发明的优先在于：本发明采用通过添加锌化物来抑制负极析氢难度，降低析气量。添加聚天门冬氨酸钠细化负极活性物质颗粒，提高负极容量和充电接受能力。通过添加纳米导电碳管提高负极活性物质间导电性减少内阻，提高负极充电接受能力，提高电池使用寿命。本发明得到的负极铅膏，采用该负极的蓄电池循环寿命长，充放电效率高且性能稳定，负极析氢抑制效果好且具有较好的低温充放电性能。
具体实施方式
本具体实施方法仅仅是对本发明的解释，并不是对本发明的限制。本领域技术人员在阅读了本发明的说明书之后所作出的任何改变，只要在权利要求书的范围内，都将受到专利法的保护。
实施例1：
巴顿式铅粉71份 ；密度为1.255g/cm3的硫酸10份 ；水10份 ；长度为5mm的化学短纤维1份；纯度为98%的聚天门冬氨酸钠2份 ； 纳米碳管2.5份 ；氧化锌1份；腐殖酸0.5份，乙炔黑为0.5份，硫酸钡 1份，木素磺酸钠 0.5份。
实施例2：
铅粉75 份；硫酸7份；水8份；短纤维1份；聚天门冬氨酸钠1份； 纳米碳管0.5份；锌化物5份；腐殖酸0.5份，乙炔黑为0.5份，硫酸钡 1份，木素磺酸钠 0.5份。
实施例 3 ：
铅粉85份；硫酸7份；水5.6份；短纤维0.3份；聚天门冬氨酸钠0.3份； 纳米碳管0.3份；锌化物0.3份；腐殖酸0.3份，乙炔黑为0.3份，硫酸钡 0.3份，木素磺酸钠0.3份。
将实施例1得到的负极铅膏制成铅酸蓄电池负极极板，组装6-DZM-20电池后进行性能检测，其检测结果见表1。由表1可知，利用本发明的负极铅膏制成的铅酸蓄电池的电池容量、循环使用寿命、大电流检测和低温性能均能达到国家标准，而且远高于国家标准；在-15℃的低温条件下本发明电池的容量最高达到了94min。
表一：
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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种蓄电池负极铅膏，其特征在于，所述铅膏包含以下重量分数的各组分：铅粉70-85份、硫酸7-15份、水5-20份、短纤维0.3-1份、聚天门冬氨酸钠0.3-5份、纳米碳管0.3-10份、锌化物0.3-10份、腐殖酸0.3-0.7份、乙炔黑0.3-0.5份、硫酸钡0.3-2份、木素磺酸钠0.3-0.5份。
2.根据权利要求1所述的一种蓄电池负极铅膏，其特征在于：所述短纤维为化学短纤维。
3.根据权利要求2所述的一种蓄电池负极铅膏，其特征在于：所述化学短纤维的长度为5—10mm。
4.根据权利要求1所述的一种蓄电池负极铅膏，其特征在于：所述硫酸的密度为1.255±0.001g/cm3。
5.根据权利要求1所述的一种蓄电池负极铅膏，其特征在于：所述聚天门冬氨酸钠纯度≥ 98%。
6.根据权利要求1所述的一种蓄电池负极铅膏，其特征在于：所述锌化物为氧化锌、氧化锌、硫化锌、硫酸锌的一种。
7.根据权利要求1所述的一种蓄电池负极铅膏，其特征在于：所述铅粉为岛津式铅粉或巴顿式铅粉。
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