CN114927651A - 一种铅酸蓄电池电极的制备方法及制备系统 - Google Patents
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Abstract
本发明保护了一种铅酸蓄电池电极的制备方法,包括制备电极铅膏的步骤,所述制备电极铅膏的步骤中包括将铅粉与添加剂进行混合得到混合混料,之后再向所述混合混料中加入含酸液体的步骤,所述添加剂包含有含酸膨胀石墨。本发明还保护了一种铅酸蓄电池电极的制备系统。本发明的一种铅酸蓄电池电极的制备方法和制备系统,可以减少环境污染、大大降低铅酸蓄电池企业的制造成本。
Description
(一)技术领域
本发明涉及铅酸蓄电池领域。
(二)背景技术
天然鳞片石墨具有良好的耐高温、导电、导热、润滑、可塑及耐酸碱等性能,其是一种层状结构的天然导电剂,资源丰富且价格便宜。天然鳞片石墨经过化学或者电化学处理得到膨胀石墨,膨胀石墨除具有石墨的优良导电、耐腐蚀性能外,还增加了自身比表面积,但膨胀石墨的价格相对较贵。目前铅酸蓄电池制造企业通常通过外部购买膨胀石墨,外部购买的膨胀石墨都是经过洗涤处理得到干净膨胀石墨,虽然干净膨胀石墨作为碳材料添加剂,增加到铅酸电池的负极膏料中,有效缓解了负极板硫酸盐化,提高了电池的整体使用寿命,然而一方面外部厂家对膨胀石墨洗涤处理的酸液会产生环境污染,另一方面对于铅酸电池制造企业外部购买洗涤处理的膨胀石墨,大大增加了铅酸电池制造企业的生产成本。
(三)发明内容
本发明保护了一种铅酸蓄电池电极的制备方法,包括制备电极铅膏的步骤,所述制备电极铅膏的步骤中包括将铅粉与添加剂进行混合得到混合混料,之后再向所述混合混料中加入含酸液体的步骤,所述添加剂包含有含酸膨胀石墨。
进一步地,所述铅酸蓄电池电极为正极或负极。
进一步地,所述含酸膨胀石墨中所含的酸为硫酸,向所述混合混料中加入含酸液体的酸为硫酸。
进一步地,所述含酸膨胀石墨由天然石墨或人工石墨制备所得。
本发明还保护一种铅酸蓄电池的制备方法,包括本发明的铅酸蓄电池电极的制备方法。
本发明还保护一种铅酸蓄电池电极制备系统,包括膨胀石墨制备装置、合膏装置,所述膨胀石墨制备装置是用于将天然石墨或人工石墨制备成含酸膨胀石墨的含酸膨胀石墨制备装置,所述合膏装置是用于将包括所述含酸膨胀石墨制备装置制备得到的含酸膨胀石墨的添加剂与铅粉进行混合得到铅膏的合膏装置。
进一步地,还包括固化装置,所述固化装置是用于将涂覆有所述铅膏的板栅进行固化制得极板的固化装置。
进一步地,所述铅酸蓄电池电极为正极或负极。
进一步地,所述含酸膨胀石墨中所含的酸为硫酸。
本发明还保护一种铅酸蓄电池的制备系统,包括本发明的铅酸蓄电池电极制备系统。
本发明的铅酸蓄电池电极的制备方法和制备系统,可以减少环境污染、大大降低铅酸蓄电池企业的电池制造成本。
(四)具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述,但本发明的保护范围并不仅限于此:
本发明的一种铅酸蓄电池电极的制备方法,包括制备电极铅膏的步骤,制备电极铅膏的步骤中包括将铅粉与添加剂进行混合得到混合混料,之后再向所述混合混料中加入含酸液体的步骤,添加剂包含有含酸膨胀石墨。本发明的含酸膨胀石墨中所含的酸最好为硫酸,向混合混料中加入含酸液体的酸同样最好为硫酸。本发明的铅酸蓄电池电极的制备方法可以是铅酸蓄电池正极的制备方法也可以是负极的制备方法。本发明的含酸膨胀石墨可以由天然石墨或人工石墨制备所得。
铅酸蓄电池负极的制备
实施例1
(1)含酸膨胀石墨的制备
将天然鳞片石墨加入浓硫酸和双氧水的混合溶液中搅拌、静置,得到膨胀的含酸膨胀石墨,待用。
(2)铅膏的制备
将步骤(1)中的含酸膨胀石墨与硫酸盐、挪威木质素、短纤维、腐殖酸形成添加剂,按照质量比:3:1:0.5:0.5:0.5,进行机械混磨1h后;加入铅粉(80wt%)中得到混合混料,进行机械搅拌混料;在搅拌状态、25℃条件下,将含酸液体加入混合混料中,得到浸润物,含酸液体为硫酸钠溶液(1wt%)与硫酸(13.5wt%)的混合液体,去离子水调节铅膏密度至4.25/mL。备用。
(3)铅酸蓄电池负极的制备
将步骤(2)中的铅膏涂覆到负极板栅中,温度60℃,湿度(RH%)为98,固化48h,制备负极板。
本发明铅酸蓄电池负极的制备使用的添加剂可以是含酸膨胀石墨与硫酸盐、挪威木质素、短纤维、腐殖酸等其他合适成分任意组合形成的添加剂,本发明的添加剂只要包含含酸膨胀石墨即可。
铅酸蓄电池正极的制备
实施例2
(1)含酸膨胀石墨的制备
将天然鳞片石墨加入硫酸和双氧水的混合溶液中搅拌、静置,得到膨胀的含酸膨胀石墨,待用。
(2)铅膏的制备
将步骤(1)中的0.5kg含酸膨胀石墨与0.06kg涤纶纤维,0.7kg高纯石墨,0.5kg导电聚苯胺形成的添加剂与100kgPbO含量为72%~80%的铅粉加入和膏机中形成混合混料并进行搅拌均匀,持续时间3~5min。然后按常规的生产工艺加水11kg搅拌,再加含酸液体进行搅拌,含酸液体可以是质量百分比浓度为47%的硫酸溶液稀硫酸85kg,搅拌均匀后,通过降温到45℃以下,备用。
(3)铅酸蓄电池正极的制备
将步骤(2)中的铅膏涂覆到正极板栅中,固化,制备正极板。
本发明铅酸蓄电池正极的制备使用的添加剂可以是含酸膨胀石墨与涤纶纤维、高纯石墨、导电聚苯胺等其他合适成分任意组合形成的添加剂,本发明的添加剂只要包含含酸膨胀石墨即可。
本发明的含酸膨胀石墨也可以有现有的其他方式制备得到含酸膨胀石墨,含酸膨胀石墨也就是石墨层之间插入有酸,比如硫酸氢根等。
本发明铅酸蓄电池正极或负极的添加剂,可以根据需要进行调整,只要添加剂包括含酸膨胀石墨即可,同样,合膏时,对混合混料进行加入含酸液体进行搅拌,根据生产正负极以及不同的需要,含酸液体的酸可以是选择不同的酸以及不同的酸含量,最好含酸膨胀石墨中的酸为硫酸,铅膏制备时的含酸液体中的酸也为硫酸。
本发明还公开了一种铅酸蓄电池的制备方法,包括本发明的铅酸蓄电池电极的制备方法。
本发明还公开了一种铅酸蓄电池电极制备系统,包括膨胀石墨制备装置和合膏装置,膨胀石墨制备装置是用于将天然石墨或人工石墨制备成含酸膨胀石墨的含酸膨胀石墨制备装置,合膏装置是用于将包括含酸膨胀石墨制备装置制备得到的含酸膨胀石墨的添加剂与铅粉进行混合得到铅膏的合膏装置。本发明的铅酸蓄电池电极制备系统,还可以包括固化装置,固化装置是用于将涂覆有本发明合膏装置制备得到的铅膏的板栅进行固化制得极板的固化装置。同样本发明的铅酸蓄电池电极制备系统可以是铅酸蓄电池的正极制备系统也可以是铅酸蓄电池的负极制备系统。
本发明还公开了一种铅酸蓄电池的制备系统,包括本发明的铅酸蓄电池电极制备系统。
本发明的铅酸蓄电池的制备方法、电池制备系统和铅酸蓄电池电极的制备方法、电极制备系统,通过直接将含酸膨胀石墨进行合膏,避免了对含酸膨胀石墨进行洗涤造成的环境污染,同时电池生产企业可以购买天然石墨,比如鳞片石墨,制备含酸膨胀石墨后,直接将含酸膨胀石墨进行合膏操作,大大降低了电池生产企业直接购买洗涤后的膨胀石墨的成本,此外在企业批量生产含酸膨胀石墨时,也可以大大降低企业的整体用酸成本。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案,并非对本发明作任何形式上的限制,在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
Claims (10)
1.一种铅酸蓄电池电极的制备方法,包括制备电极铅膏的步骤,所述制备电极铅膏的步骤中包括将铅粉与添加剂进行混合得到混合混料,之后再向所述混合混料中加入含酸液体的步骤,其特征在于,所述添加剂包含有含酸膨胀石墨。
2.如权利要求1所述的一种铅酸蓄电池电极的制备方法,其特征在于,所述铅酸蓄电池电极为正极或负极。
3.如权利要求1所述的一种铅酸蓄电池电极的制备方法,其特征在于,所述含酸膨胀石墨中所含的酸为硫酸,向所述混合混料中加入含酸液体的酸为硫酸。
4.如权利要求1所述的一种铅酸蓄电池电极的制备方法,其特征在于,所述含酸膨胀石墨由天然石墨或人工石墨制备所得。
5.一种铅酸蓄电池的制备方法,其特征在于,包括如权利要求1-4任意一项所述的铅酸蓄电池电极的制备方法。
6.一种铅酸蓄电池电极制备系统,包括膨胀石墨制备装置、合膏装置,其特征在于,所述膨胀石墨制备装置是用于将天然石墨或人工石墨制备成含酸膨胀石墨的含酸膨胀石墨制备装置,所述合膏装置是用于将包括所述含酸膨胀石墨制备装置制备得到的含酸膨胀石墨的添加剂与铅粉进行混合得到铅膏的合膏装置。
7.如权利要求6所述的一种铅酸蓄电池电极制备系统,其特征在于,还包括固化装置,所述固化装置是用于将涂覆有所述铅膏的板栅进行固化制得极板的固化装置。
8.如权利要求6所述的一种铅酸蓄电池电极制备系统,其特征在于,所述铅酸蓄电池电极为正极或负极。
9.如权利要求6所述的一种铅酸蓄电池电极制备系统,其特征在于,所述含酸膨胀石墨中所含的酸为硫酸。
10.一种铅酸蓄电池的制备系统,其特征在于,包括如权利要求6-9任意一项所述的铅酸蓄电池电极制备系统。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56159063A (en) * | 1980-05-09 | 1981-12-08 | Japan Storage Battery Co Ltd | Lead acid battery |
JP2004055309A (ja) * | 2002-07-19 | 2004-02-19 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 正極用ペースト状活物質の製造方法及びそれを用いた鉛蓄電池 |
JP2005044680A (ja) * | 2003-07-24 | 2005-02-17 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 鉛蓄電池 |
CN103855399A (zh) * | 2012-12-02 | 2014-06-11 | 天能集团(河南)能源科技有限公司 | 一种铅蓄电池正极铅膏 |
CN104681812A (zh) * | 2015-01-14 | 2015-06-03 | 张亚妮 | 用于铅酸电池的石墨复合碳电极材料、其制备的电极及其制备方法 |
CN106129340A (zh) * | 2016-08-12 | 2016-11-16 | 长兴聚优电源有限公司 | 一种铅碳电池负极的制备方法 |
CN108807857A (zh) * | 2017-05-04 | 2018-11-13 | 徐州奥思特电子科技有限公司 | 免维护铅酸蓄电池 |
-
2022
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56159063A (en) * | 1980-05-09 | 1981-12-08 | Japan Storage Battery Co Ltd | Lead acid battery |
JP2004055309A (ja) * | 2002-07-19 | 2004-02-19 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 正極用ペースト状活物質の製造方法及びそれを用いた鉛蓄電池 |
JP2005044680A (ja) * | 2003-07-24 | 2005-02-17 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 鉛蓄電池 |
CN103855399A (zh) * | 2012-12-02 | 2014-06-11 | 天能集团(河南)能源科技有限公司 | 一种铅蓄电池正极铅膏 |
CN104681812A (zh) * | 2015-01-14 | 2015-06-03 | 张亚妮 | 用于铅酸电池的石墨复合碳电极材料、其制备的电极及其制备方法 |
CN106129340A (zh) * | 2016-08-12 | 2016-11-16 | 长兴聚优电源有限公司 | 一种铅碳电池负极的制备方法 |
CN108807857A (zh) * | 2017-05-04 | 2018-11-13 | 徐州奥思特电子科技有限公司 | 免维护铅酸蓄电池 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
刘永飞;王俊勃;胡新煜;宋宇宽;曹风;刘松涛;杨敏鸽;: "铅酸电池极板制备方法的研究进展", 价值工程, no. 12 * |
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