CN111463431A - 一种减缓正极活性物质软化的铅膏配方 - Google Patents

一种减缓正极活性物质软化的铅膏配方 Download PDF

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陆毅
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Abstract

本发明公开了一种减缓正极活性物质软化的铅膏配方，涉及电池生产制造技术领域。本发明铅膏配方以质量百分比包括：0.5‑1.5％硫酸钠和1‑3％硅溶胶。本发明通过在现有铅膏配方中添加硅溶胶，由于胶体粒子微细，有相当大的比表面积，粒子本身无色透明，不影响被覆盖物的本色。粘度较低，水能渗透的地方都能渗透，因此和其他物质混合时分散性和渗透性都非常好。当硅溶胶水分蒸发时，胶体粒子牢固地附着在物体表面，粒子间形成硅氧结合，是很好的粘合剂；通过添加硅溶胶以提高正极铅膏粘度，同时在保证电池初容量的同时增加正极铅膏粘度的同时增加增加硫酸钠，以达到减缓正极活性物质软化的效果。

Description

一种减缓正极活性物质软化的铅膏配方
技术领域
本发明属于电池生产制造技术领域，特别是涉及一种减缓正极活性物质软化的铅膏配方。
背景技术
目前公认的铅酸蓄电池反应机理可知，铅酸蓄电池正极在充电过程中硫酸铅转化为二氧化铅，在放电过程中二氧化铅转化为硫酸铅。在充放电过程中多孔电极的结构发生变化，原因在于正极活性物质二氧化铅、放电后产物硫酸铅的密度和摩尔体积发生变化，理论上体积变化达2.6倍之多，正极活性物质在充放电过程中体积的收缩和膨胀，导致活性物质之间的结合力变差，活性物质网络结构变得疏松、脱落，导致电极失效或电极充电接受能力受到影响。同时由于电极反应优先在电极表面进行，放电产物为不良导体硫酸铅，它将活性物质包住，致使电极内部二氧化铅不能参加反应，电池放电容量受到限制。目前蓄电池寿命终止主要原因为活性物质失效，主要表现在正板软化(泥化)，因此如何减缓正极活性物质软化是提高铅酸蓄电池寿命的主要研究方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种减缓正极活性物质软化的铅膏配方，以解决解决上述背景技术提出的正板发生软化的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种减缓正极活性物质软化的铅膏配方，以质量百分比包括：0.5-1.5％硫酸钠和1-3％硅溶胶。
进一步地，以质量百分比包括：1％硫酸钠和2％硅溶胶。
进一步地，还包括铅粉60-88％；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％。
进一步地，还包括铅粉92％-96％、四碱式硫酸铅1％-3％、硫酸亚钴0.1％-1％、硫酸镁0.3％-2％、涤纶纤维0.07％-0.09％。
进一步地，还包括1.4g/ml稀硫酸7.0％-10％、去离子水8％-12％、红丹5％-20％、胶体石墨0.1％-0.4％、硫酸亚锡0.1％-0.3％、无水硫酸钠0.1％-0.3％、4BS0.2％-0.5％、三氧化二锑0.1％-0.3％、聚酯短纤维0.05％-0.2％，其余为铅粉。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过在铅膏配方中添加硅溶胶，由于胶体粒子微细，有相当大的比表面积，粒子本身无色透明，不影响被覆盖物的本色。粘度较低，水能渗透的地方都能渗透，因此和其他物质混合时分散性和渗透性都非常好。当硅溶胶水分蒸发时，胶体粒子牢固地附着在物体表面，粒子间形成硅氧结合，是很好的粘合剂；通过添加硅溶胶以提高正极铅膏粘度，同时在保证电池初容量的同时增加正极铅膏粘度的同时增加增加硫酸钠，以达到减缓正极活性物质软化的效果。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
具体实施方式
实施例一
一种减缓正极活性物质软化的铅膏配方，以质量百分比包括：铅粉66％；硫酸8％；水10％；短纤维1％；过硼酸钠10％；聚四氟乙烯乳液3％，1％硫酸钠和2％硅溶胶。
实施例二
一种减缓正极活性物质软化的铅膏配方，以质量百分比包括：铅粉94％、四碱式硫酸铅2％、硫酸亚钴0.42％、硫酸镁1％、涤纶纤维0.08％，0.5％硫酸钠和2％硅溶胶。
实施例三
一种减缓正极活性物质软化的铅膏配方，以质量百分比包括：包括1.4g/ml稀硫酸8％、去离子水10％、红丹10％、胶体石墨0.2％、硫酸亚锡0.2％、无水硫酸钠0.2％、4BS0.2％、三氧化二锑0.2％、聚酯短纤维0.1％，1％硫酸钠和3％硅溶胶，其余为铅粉。
对照组：
一种铅膏配方：每100kg铅粉中，添加比重1.40g/ml的硫酸9.8kg，纯水12.8kg，短纤维0.10公斤，质量浓度为40％、原生粒子平均直径为30nm的硅溶胶1.0kg，碳含量93％以上、抗拉强度3200兆帕、孔隙率0.93％的碳纤维0.25kg，另外备用若干调节纯水，铅膏视比重控制在4.20±0.10g/ml。
如上，对实施例1-3进行检测，同时取现有电池进行对照检测，检测结果如下：
项目 实施例一 实施例二 实施例三 对照组
平均循环寿命 385 389 382 331
低温性能 0.84 0.83 0.84 0.76
右上表可知，本发明实验配方电池平均循环寿命385次，较常规普通配方提升约50次，同时低温性能平均0.84C、高出国标线0.14C且较常规电池高处0.08C，大电流放电与常规电池性能相当。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种减缓正极活性物质软化的铅膏配方，其特征在于，以质量百分比包括：0.5-1.5％硫酸钠和1-3％硅溶胶。
2.根据权利要求1所述的一种减缓正极活性物质软化的铅膏配方，其特征在于，以质量百分比包括：1％硫酸钠和2％硅溶胶。
3.根据权利要求1或2所述的一种减缓正极活性物质软化的铅膏配方，其特征在于，还包括铅粉60-88％；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％。
4.根据权利要求1或2所述的一种减缓正极活性物质软化的铅膏配方，其特征在于，还包括铅粉92％-96％、四碱式硫酸铅1％-3％、硫酸亚钴0.1％-1％、硫酸镁0.3％-2％、涤纶纤维0.07％-0.09％。
5.根据权利要求1或2所述的一种减缓正极活性物质软化的铅膏配方，其特征在于，还包括1.4g/ml稀硫酸7.0％-10％、去离子水8％-12％、红丹5％-20％、胶体石墨0.1％-0.4％、硫酸亚锡0.1％-0.3％、无水硫酸钠0.1％-0.3％、4BS0.2％-0.5％、三氧化二锑0.1％-0.3％、聚酯短纤维0.05％-0.2％，其余为铅粉。
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