CN109755564B - 一种动力型铅蓄电池 - Google Patents

一种动力型铅蓄电池 Download PDF

Info

Publication number
CN109755564B
CN109755564B CN201811479936.1A CN201811479936A CN109755564B CN 109755564 B CN109755564 B CN 109755564B CN 201811479936 A CN201811479936 A CN 201811479936A CN 109755564 B CN109755564 B CN 109755564B
Authority
CN
China
Prior art keywords
lead
parts
positive
paste
negative
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811479936.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109755564A (zh
Inventor
田庆山
余乐
李丹
施璐
宋文龙
唐海萍
罗秋月
钱胜杰
陈羽婷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianneng Battery Group Co Ltd
Original Assignee
Tianneng Battery Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianneng Battery Group Co Ltd filed Critical Tianneng Battery Group Co Ltd
Priority to CN201811479936.1A priority Critical patent/CN109755564B/zh
Publication of CN109755564A publication Critical patent/CN109755564A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109755564B publication Critical patent/CN109755564B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明公开了一种动力型铅蓄电池，包括正极板和负极板，所述正极板包括正极板栅和正极铅膏，所述负极板包括负极板栅和负极铅膏。本发明动力型铅蓄电池利用碳纳米管代替传统的活性炭和乙炔黑，有效的降低放电过程中的电流密度和电极极化，减小电池内阻，增加铅膏的孔隙率，提高铅膏利用率和充电接受能力；添加了氮化钛，具有高熔点、高强度、高硬度、耐酸碱腐蚀、耐磨损、高温化学稳定性以及优良的导电导热性能，阻止在栅板和铅膏之间形成钝化层，防止蓄电池的早期容量衰减，延长了蓄电池的整体使用寿命。

Description

一种动力型铅蓄电池
技术领域
本发明涉及蓄电池生产技术领域，特别是涉及一种动力型铅蓄电池。
背景技术
铅酸蓄电池属于一种传统产品，它凭借优良的性能价格比被广泛地应用在备用电源、能量储备和动力电源等领域，放电状态下，正极主要成分为二氧化铅，负极主要成分为铅；充电状态下正负极的主要成分均为硫酸铅，近年来，随着汽车工业、电信及IT网络等基础设施，动力车辆以及再生能源产业的飞速发展，作为首选的铅酸蓄电池及其电池工业得到了快速的发展，安全高效节能的铅酸蓄电池受到越来越广泛的关注，而目前市场上现有的铅酸蓄电池普遍存在性价比差、使用寿命短等缺陷，已无法满足现有的市场需求。
比如，公开号为CN103199243A的中国发明专利公开了一种铅酸蓄电池正极铅膏，其由以下质量分数的原料组成:1.4g/cm3硫酸6.8～10％，去离子水9～11％，红丹5～16％，短纤维0.05～0.06％，碳纤维0.10～0.15％，二氧化硅0.1％～0.3％，各向异性石墨0.1～0.4％，硫酸亚锡0.05-0.28％，其余为铅粉。
公开号为CN103413936A的中国发明专利公开了一种铅酸蓄电池正极铅膏配方，包括以下组分，各组分重量百分比为：铅粉70～90％；硫酸3～15％；水5～20％；短纤维0.05～2％；过硼酸钠1～20％；聚四氟乙烯乳液0.1～10％；各组分重量百分比总和为100％。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的不足，提供了一种使用寿命长的动力型铅蓄电池。
一种动力型铅蓄电池，包括正极板和负极板，所述正极板包括正极板栅和正极铅膏，所述负极板包括负极板栅和负极铅膏，
所述正极铅膏的配方按重量份计包括：铅粉100份、红丹1～10份、四碱式硫酸铅5～15份、石墨烯0.5～1份、短纤维0.1～0.3份、密度为1.4g/ml的硫酸溶液8～15份、水10～15份、氮化钛1～3份；
所述负极铅膏的配方按重量份计包括：铅粉100份、碳纳米管0.5～1份、硫酸钡1～3份、木质素1～3份、短纤维0.1～0.3份、密度为1.4g/ml的硫酸溶液8～15份、水10～15份、氮化钛1～3份。
优选的，所述正极铅膏的配方按重量份计包括：铅粉100份、红丹5份、四碱式硫酸铅10份、石墨烯0.8份、短纤维0.2份、密度为1.4g/ml的硫酸溶液12份、水12份、氮化钛2份。
优选的，所述负极铅膏的配方按重量份计包括：铅粉100份、碳纳米管0.8份、硫酸钡2份、木质素2份、短纤维0.2份、密度为1.4g/ml的硫酸溶液12份、水12份、氮化钛2份。
所述铅粉中的氧化铅含量为70％～80％。
所述硫酸钡为超细硫酸钡，平均粒径为0.01～0.08μm。
所述石墨烯为高纯石墨烯，纯度不低于99％。
所述正极铅膏的制备方法包括：
(1)将四碱式硫酸铅、石墨烯、短纤维和氮化钛混合均匀获得正极添加剂混合物；
(2)将步骤(1)制得的正极添加剂混合物与铅粉、红丹加入和膏机内进行搅拌，搅拌时间为5～10min，制得正极混合铅粉；
(3)向正极混合铅粉中加入水搅拌10～20min；
(4)加入硫酸溶液，边加硫酸溶液边搅拌，控制整个硫酸溶液添加过程中温度在65度以下，持续时间5～8min，添加完成后继续搅拌10～15min，出膏温度不高于50度，铅膏密度控制在4.3～4.5g/cm3。
所述负极铅膏的制备方法包括：
(1)将碳纳米管、硫酸钡、木质素、短纤维和氮化钛混合均匀获得负极添加剂混合物；
(2)将步骤(1)制得的负极添加剂混合物与铅粉加入和膏机内进行搅拌，搅拌时间为5～10min，制得正极混合铅粉；
(3)向正极混合铅粉中加入水搅拌10～20min；
(4)加入硫酸溶液，边加硫酸溶液边搅拌，控制整个硫酸溶液添加过程中温度在65度以下，持续时间5～8min，添加完成后继续搅拌10～15min，出膏温度不高于50度，铅膏密度控制在4.3～4.5g/cm3。
氮化钛，金黄色立方晶系结晶，分子量61.89，熔点2950°，密度5.43，微溶于氢氟酸、王水、硝酸，不溶于水，具有高熔点、高强度、高硬度、耐酸碱腐蚀、耐磨损、高温化学稳定性以及优良的导电导热性能，能够阻止在栅板和铅膏之间形成钝化层，防止蓄电池的早期容量衰减，延长了蓄电池的整体使用寿命，提高了栅板的耐腐蚀性，减少环境污染。
碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能，降低放电过程中的电流密度和电极极化，减小电池内阻，增加铅膏的孔隙率，提高铅膏利用率和充电接受能力。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：利用碳纳米管代替传统的活性炭和乙炔黑，有效的降低放电过程中的电流密度和电极极化，减小电池内阻，增加铅膏的孔隙率，提高铅膏利用率和充电接受能力；添加了氮化钛，具有高熔点、高强度、高硬度、耐酸碱腐蚀、耐磨损、高温化学稳定性以及优良的导电导热性能，阻止在栅板和铅膏之间形成钝化层，防止蓄电池的早期容量衰减，延长了蓄电池的整体使用寿命。
具体实施方式
实施例1
正极铅膏的配方按重量份计：铅粉(氧化铅含量为70％～80％)100份、红丹1份、四碱式硫酸铅15份、高纯石墨烯(纯度不低于99％)0.5份、短纤维0.3份、密度为1.4g/ml的硫酸溶液8份、水15份、氮化钛3份；
正极铅膏的制备方法：
(1)将四碱式硫酸铅、高纯石墨烯、短纤维和氮化钛混合均匀获得正极添加剂混合物；
(2)将步骤(1)制得的正极添加剂混合物与铅粉、红丹加入和膏机内进行搅拌，搅拌时间为10min，制得正极混合铅粉；
(3)向正极混合铅粉中加入水搅拌10min；
(4)加入硫酸溶液，边加硫酸溶液边搅拌，控制整个硫酸溶液添加过程中温度在65度以下，持续时间5min，添加完成后继续搅拌15min，出膏温度不高于50度，铅膏密度控制在4.5g/cm3。
负极铅膏的配方按重量份计：铅粉(氧化铅含量为70％～80％)100份、碳纳米管1份、超细硫酸钡(平均粒径为0.01～0.08μm)1份、木质素3份、短纤维0.1份、密度为1.4g/ml的硫酸溶液8份、水15份、氮化钛3份。
负极铅膏的制备方法：
(1)将碳纳米管、超细硫酸钡、木质素、短纤维和氮化钛混合均匀获得负极添加剂混合物；
(2)将步骤(1)制得的负极添加剂混合物与铅粉加入和膏机内进行搅拌，搅拌时间为5min，制得正极混合铅粉；
(3)向正极混合铅粉中加入水搅拌20min；
(4)加入硫酸溶液，边加硫酸溶液边搅拌，控制整个硫酸溶液添加过程中温度在65度以下，持续时间5min，添加完成后继续搅拌15min，出膏温度不高于50度，铅膏密度控制在4.5g/cm3。
按6-DZM-20电池，正极板栅合金(质量比)：钙0.09％、锡1％、铝0.05％，其余为铅；负极板栅合金(质量比)：钙0.12％、锡0.4％、铝0.03％，其余为铅。
将上述正极铅膏和负极铅膏分别涂覆在正、负极板栅上，并固化得到正极板和负极板，然后将正极板和负极板装配成型号为6-DZM-20的电池。
实施例2
正极铅膏的配方按重量份计：铅粉(氧化铅含量为70％～80％)100份、红丹5份、四碱式硫酸铅10份、高纯石墨烯(纯度不低于99％)0.8份、短纤维0.2份、密度为1.4g/ml的硫酸溶液12份、水12份、氮化钛2份；
正极铅膏的制备方法：
(1)将四碱式硫酸铅、高纯石墨烯、短纤维和氮化钛混合均匀获得正极添加剂混合物；
(2)将步骤(1)制得的正极添加剂混合物与铅粉、红丹加入和膏机内进行搅拌，搅拌时间为5min，制得正极混合铅粉；
(3)向正极混合铅粉中加入水搅拌20min；
(4)加入硫酸溶液，边加硫酸溶液边搅拌，控制整个硫酸溶液添加过程中温度在65度以下，持续时间8min，添加完成后继续搅拌10min，出膏温度不高于50度，铅膏密度控制在4.3g/cm3。
负极铅膏的配方按重量份计：铅粉(氧化铅含量为70％～80％)100份、碳纳米管0.8份、超细硫酸钡(平均粒径为0.01～0.08μm)2份、木质素2份、短纤维0.2份、密度为1.4g/ml的硫酸溶液12份、水12份、氮化钛2份。
负极铅膏的制备方法：
(1)将碳纳米管、超细硫酸钡、木质素、短纤维和氮化钛混合均匀获得负极添加剂混合物；
(2)将步骤(1)制得的负极添加剂混合物与铅粉加入和膏机内进行搅拌，搅拌时间为10min，制得正极混合铅粉；
(3)向正极混合铅粉中加入水搅拌10min；
(4)加入硫酸溶液，边加硫酸溶液边搅拌，控制整个硫酸溶液添加过程中温度在65度以下，持续时间8min，添加完成后继续搅拌10min，出膏温度不高于50度，铅膏密度控制在4.3g/cm3。
按6-DZM-20电池，正极板栅合金(质量比)：钙0.09％、锡1％、铝0.05％，其余为铅；负极板栅合金(质量比)：钙0.12％、锡0.4％、铝0.03％，其余为铅。
将上述正极铅膏和负极铅膏分别涂覆在正、负极板栅上，并固化得到正极板和负极板，然后将正极板和负极板装配成型号为6-DZM-20的电池。
实施例3
正极铅膏的配方按重量份计：铅粉(氧化铅含量为70％～80％)100份、红丹10份、四碱式硫酸铅5份、高纯石墨烯(纯度不低于99％)1份、短纤维0.1份、密度为1.4g/ml的硫酸溶液15份、水10份、氮化钛1份；
正极铅膏的制备方法：
(1)将四碱式硫酸铅、高纯石墨烯、短纤维和氮化钛混合均匀获得正极添加剂混合物；
(2)将步骤(1)制得的正极添加剂混合物与铅粉、红丹加入和膏机内进行搅拌，搅拌时间为10min，制得正极混合铅粉；
(3)向正极混合铅粉中加入水搅拌10min；
(4)加入硫酸溶液，边加硫酸溶液边搅拌，控制整个硫酸溶液添加过程中温度在65度以下，持续时间5min，添加完成后继续搅拌15min，出膏温度不高于50度，铅膏密度控制在4.5g/cm3。
负极铅膏的配方按重量份计：铅粉(氧化铅含量为70％～80％)100份、碳纳米管0.5份、超细硫酸钡(平均粒径为0.01～0.08μm)3份、木质素1份、短纤维0.3份、密度为1.4g/ml的硫酸溶液15份、水10份、氮化钛1份。
负极铅膏的制备方法：
(1)将碳纳米管、超细硫酸钡、木质素、短纤维和氮化钛混合均匀获得负极添加剂混合物；
(2)将步骤(1)制得的负极添加剂混合物与铅粉加入和膏机内进行搅拌，搅拌时间为5min，制得正极混合铅粉；
(3)向正极混合铅粉中加入水搅拌20min；
(4)加入硫酸溶液，边加硫酸溶液边搅拌，控制整个硫酸溶液添加过程中温度在65度以下，持续时间5min，添加完成后继续搅拌15min，出膏温度不高于50度，铅膏密度控制在4.5g/cm3。
按6-DZM-20电池，正极板栅合金(质量比)：钙0.09％、锡1％、铝0.05％，其余为铅；负极板栅合金(质量比)：钙0.12％、锡0.4％、铝0.03％，其余为铅。
将上述正极铅膏和负极铅膏分别涂覆在正、负极板栅上，并固化得到正极板和负极板，然后将正极板和负极板装配成型号为6-DZM-20的电池。
对比例1
按实施例3相同方法制备电池，仅正极铅膏和负极铅膏中不添加氮化钛，同时负极铅膏中碳纳米管替换为乙炔黑，获得作为对比例的6-DZM-20电池。
实施例4
将实施例1～3与对比例1的成品6-DZM-20电池进行初期容量与循环寿命测试，循环寿命测试方法：
(1)放电：10A放电至42V；
(2)充电：恒压59.2V限流8A充电5小时；
(3)循环(1)、(2)至容量低于额定容量的80％即为终止。
测试结果如表1所示。
表1
Figure BDA0001893119940000061
从上表数据可以看出，实施例1～3早期容量衰减比对比例1稍好；循环寿命次数，实施例1～3的循环寿命明显要优于对比例1。

Claims (1)

1.一种动力型铅蓄电池，包括正极板和负极板，所述正极板包括正极板栅和正极铅膏，所述负极板包括负极板栅和负极铅膏，其特征在于，
正极铅膏的配方按重量份计：氧化铅含量为70％～80％的铅粉100份、红丹1份、四碱式硫酸铅15份、纯度不低于99％的高纯石墨烯0.5份、短纤维0.3份、密度为1.4g/ml的硫酸溶液8份、水15份、氮化钛3份；
正极铅膏的制备方法：
(1)将四碱式硫酸铅、高纯石墨烯、短纤维和氮化钛混合均匀获得正极添加剂混合物；
(2)将步骤(1)制得的正极添加剂混合物与铅粉、红丹加入和膏机内进行搅拌，搅拌时间为10min，制得正极混合铅粉；
(3)向正极混合铅粉中加入水搅拌10min；
(4)加入硫酸溶液，边加硫酸溶液边搅拌，控制整个硫酸溶液添加过程中温度在65度以下，持续时间5min，添加完成后继续搅拌15min，出膏温度不高于50度，铅膏密度控制在4.5g/cm3；
负极铅膏的配方按重量份计：氧化铅含量为70％～80％的铅粉100份、碳纳米管1份、平均粒径为0.01～0.08μm的超细硫酸钡1份、木质素3份、短纤维0.1份、密度为1.4g/ml的硫酸溶液8份、水15份、氮化钛3份；
负极铅膏的制备方法：
(1)将碳纳米管、超细硫酸钡、木质素、短纤维和氮化钛混合均匀获得负极添加剂混合物；
(2)将步骤(1)制得的负极添加剂混合物与铅粉加入和膏机内进行搅拌，搅拌时间为5min，制得正极混合铅粉；
(3)向正极混合铅粉中加入水搅拌20min；
(4)加入硫酸溶液，边加硫酸溶液边搅拌，控制整个硫酸溶液添加过程中温度在65度以下，持续时间5min，添加完成后继续搅拌15min，出膏温度不高于50度，铅膏密度控制在4.5g/cm3；
正极板栅合金质量比：钙0.09％、锡1％、铝0.05％，其余为铅；负极板栅合金质量比：钙0.12％、锡0.4％、铝0.03％，其余为铅。
CN201811479936.1A 2018-12-05 2018-12-05 一种动力型铅蓄电池 Active CN109755564B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811479936.1A CN109755564B (zh) 2018-12-05 2018-12-05 一种动力型铅蓄电池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811479936.1A CN109755564B (zh) 2018-12-05 2018-12-05 一种动力型铅蓄电池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109755564A CN109755564A (zh) 2019-05-14
CN109755564B true CN109755564B (zh) 2020-12-25

Family

ID=66403611

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811479936.1A Active CN109755564B (zh) 2018-12-05 2018-12-05 一种动力型铅蓄电池

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109755564B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110690454B (zh) * 2019-09-16 2022-04-19 界首市南都华宇电源有限公司 一种蓄电池正极板的生产工艺
CN111600029A (zh) * 2020-05-11 2020-08-28 浙江埃登达新能源材料有限公司 一种高强度长寿命冲网正极板及蓄电池
CN112086646B (zh) * 2020-10-12 2022-01-07 天能集团（河南）能源科技有限公司 一种耐高温铅酸蓄电池及其制备方法
CN112397712A (zh) * 2020-11-02 2021-02-23 江西南鹰电源科技有限公司 一种高性能驻车用蓄电池正极铅膏配方
CN113972407A (zh) * 2021-09-29 2022-01-25 江苏同科蓄电池股份有限公司 超薄铅酸蓄电池极板集群模块
CN116315144B (zh) * 2022-11-10 2023-09-26 骆驼集团襄阳蓄电池有限公司 一种新能源车用低压辅助电池

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102610802B (zh) * 2012-03-22 2014-09-10 株洲冶炼集团股份有限公司 一种铅酸蓄电池正极材料和一种铅酸蓄电池
CN106876666A (zh) * 2015-12-11 2017-06-20 杨春晓 铅酸蓄电池电极活性物质
CN106876667A (zh) * 2015-12-11 2017-06-20 杨春晓 铅酸蓄电池电极活性物质
CN106058175A (zh) * 2016-06-17 2016-10-26 超威电源有限公司 一种高功率长寿命动力型铅酸蓄电池及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109755564A (zh) 2019-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109755564B (zh) 一种动力型铅蓄电池
CN103337624B (zh) 一种抑制析氢的铅酸蓄电池负极铅膏及制备方法
CN105633374A (zh) 一种硅-碳-石墨复合负极材料的制备方法
CN109148883A (zh) 基于沥青的钠离子电池负极材料及其制备方法和应用
CN110993884B (zh) 锂离子电池负极浆料、制备方法、负极极片以及电池
WO2017000219A1 (zh) 掺杂的导电氧化物以及基于此材料的改进电化学储能装置极板
US10720643B2 (en) Positive electrode material for lithium ion battery, method for preparing the same and lithium ion battery
CN109904448B (zh) 一种超能烯高分子铅蓄电池生极板铅膏
CN113675380A (zh) 一种深循环型铅酸蓄电池正极铅膏配方及其制备方法
CN112803006B (zh) 一种提高铅酸蓄电池寿命的正极铅膏及其制备方法
CN111009658A (zh) 一种电池正极铅膏及其制备方法和应用
CN112290017B (zh) 一种铅酸蓄电池的正极铅膏及其制备方法、铅酸蓄电池
WO2019114435A1 (zh) 通信用循环型铅酸蓄电池铅膏配方及制备方法
CN111640942B (zh) 增强型抗氧化导电助剂、铅酸蓄电池正极铅膏及制备方法
CN100411994C (zh) 一种掺碳球形Li4Ti2O12的制备方法
CN112768676A (zh) 一种铅酸蓄电池负极铅膏及其制备方法
CN109755563B (zh) 一种铅酸蓄电池负极铅膏及其制备方法
CN103633331A (zh) 一种铅酸动力电池用正极活性物质及其制备方法
CN115353085B (zh) 一种含补锂剂的磷酸铁锂复合材料及其制备方法、应用和含其的电池
CN115626637B (zh) 一种碳/石墨烯/钛酸锂复合负极材料的制备方法
CN107732250B (zh) 充电型电池及其制备方法
CN108281623A (zh) 一种包覆有四氧化三钴保护层的富锂正极材料
CN109638274B (zh) 一种钼镱共掺硅酸铁钠复合电极材料及其制备方法
CN116111099B (zh) 耐高低温铅酸蓄电池用负极铅膏及其制备方法
CN110783544A (zh) 一种碳纳米管包覆h3po4改性富锂锰基正极材料及其制法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: 313100 Zhejiang city of Huzhou province Changxing County Meishan Industrial Park

Applicant after: TIANNENG BATTERY GROUP Co.,Ltd.

Address before: 313100 Zhejiang city of Huzhou province Changxing County Meishan Industrial Park

Applicant before: TIANNENG BATTERY GROUP Co.,Ltd.

CB02 Change of applicant information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant