CN1254874C - 铅酸蓄电池极板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

铅酸蓄电池极板的制备方法。本发明属于蓄电池极板的制备方法，特别是高比能铅酸蓄电池极板的制备方法。本发明的工艺步骤是：采用粒径为0.2μm～1.0μm氧化铅粉末，添加其总重量3‰～4‰的100目～200目活性炭粉，再加入氧化铅粉总重量8%～10%的硫酸和18%～25%的水合成铅膏，经涂板制成生极板，极板进行化成处理和真空复膜干燥处理。本发明制备的极板比表面积、比容量高，内阻低，充放电性能好，使用寿命长，易实现工业化生产。

Description

铅酸蓄电池极板的制备方法
技术领域
本发明属于蓄电池极板的制备方法，特别是高比能铅酸蓄电池极板的制备方法。
技术背景
现行铅酸蓄电池极板采用氧化度在70％～80％，视比重在1.4g/cm3左右的铅粉，配上添加剂及粘结剂，合成膏状，涂敷在极栅上，经干燥和化成处理，制成阴阳极板，极板中的α-PbO2主要起网络联结作用，β-PbO2能放出理论容量80％左右的电容量，但结构疏松，颗粒之间联连松散，使电池极板易于脱粉，导电性能不好。该种极板的寿命与容量二者不可兼得，目前按传统的方式还难以做成比容量高并且寿命长的电极板。
处于研究阶段的铅晶电池极板，采用电沉积方法制备Pb-Cd合金电极板，将其浸于硫酸中进行阳极氧化，除去Cd形成微孔结构的活性物质层。其表面积可达13m2/g，β-PbO2所占比例高，充放电特性好，不易硫酸铅化。但该种极板目前还不能做到一定厚度，也不便于工业化，还未实用化。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高比能铅酸蓄电池极板的制备方法，极板比表面积及比容量高，内阻低，充放电性能好，使用寿命长，易实现工业化生产，且生产成本低。
解决本发明的技术问题所采用的方案是：采用粒径为0.2μm～1.0μm氧化铅粉末，添加其总重量3‰～4‰的100目～200目活性炭粉，再加入氧化铅粉总重量8％～10％的硫酸和18％～25％的水合成铅膏，经涂板制成生极板，极板进行化成处理和真空复膜干燥处理。
本发明所述的铅酸蓄电池极板的制备还包括以下技术方案：采用的氧化铅粉末的视比重为1.0g/cm3～1.1g/cm3，铅膏的视比重为3.0g/cm3～3.1g/cm3；生极板在进行化成处理时，应在密度1.05～1.2g/cm3，的硫酸溶液和重量百分浓度为8％～10％的硫酸钠溶液中进行两次；生极板在进行真空复膜干燥处理时的温度为200℃～300℃，处理时间为0.5小时～1小时；所使用的氧化铅粉末的氧化度为85％～90％，最终制成的极板比表面积为10m2/g～12m2/g。
本发明由于采用了特殊的铅膏配比，并且对极板进行了特殊的处理，可形成比常规电池铅膏更高的孔隙率，故可获得更高的比表面积，因此制备成的电池在充放电时具有较大的容量，电阻小，充放电特性好，活性物质颗粒之间的连接也会连接非常牢靠。
具体实施方式
实施例1：取粒径为0.2μm～1.0μm氧化铅粉末，其视比重为1.1g/cm3，铅膏的视比重为3.1g/cm3，氧化度为85％，，加入氧化铅粉末总重量4‰的活性炭粉，活性炭粉的粒度为120目，然后再加入氧化铅粉末总重量10％的硫酸和18％的水合膏，经涂板制成生极板，接着对生极板进行化成处理和真空复膜干燥处理。在进行化成处理时，所采用的处理液为密度1.07g/cm3的硫酸溶液和重量百分浓度为10％的硫酸钠溶液，化成处理共进行两次。然后对化成好的极板在温度为220℃～250℃条件下进行真空复膜干燥处理，处理时间为0.5小时，最终得到的极板比表面积为12m2/g，极板比容量为150mAh/g，以该极板制备的电动助力车电池比能量为38.5Wh/Kg，放电电压曲线平坦，可深度放电。
实施例2：取粒径为0.7μm氧化铅粉末，其视比重为1.0g/cm3，铅膏的视比重为3.0g/cm3，氧化度为85％，，加入氧化铅粉末总重量3‰的活性炭粉，活性炭粉的粒度为100目，然后再加入氧化铅粉末总重量10％的硫酸和20％的水合膏，经涂板制成生极板，接着对生极板进行化成处理和真空复膜干燥处理。在进行化成处理时，所采用的处理液为密度1.1g/cm3的硫酸溶液和浓度为8％的硫酸钠溶液，化成处理共进行两次。然后对化成好的极板在温度为230℃～240℃条件下进行真空复膜干燥处理，处理时间为1小时，最终得到的极板比表面积为10m2/g，极板比容量为140mAh/g，以该极板制备的电动车电池比能量为38Wh/Kg，放电电压曲线平坦，可深度放电。
实施例3：取粒径为0.3μm氧化铅粉末，其视比重为1.03g/cm3’铅膏的视比重为3.0g/cm3，氧化度为90％，，加入氧化铅粉末总重量3‰的活性炭粉，活性炭粉的粒度为120目，然后再加入氧化铅粉末总重量9％的硫酸和21％的水合膏，经涂板制成生极板，接着对生极板进行化成处理和真空复膜干燥处理。在进行化成处理时，所采用的处理液为密度1.17g/cm3的硫酸溶液和重量百分浓度为8％的硫酸钠溶液，化成处理共进行两次。然后对化成好的极板在温度为250℃～270℃条件下进行真空复膜干燥处理，处理时间为0.8小时，最终得到的极板比表面积为10m2/g，极板比容量为130mAh/g，以该极板制备的密封汽车起动电池比能量为38Wh/Kg，放电电压曲线平坦，可深度放电。

Claims (5)

1、一种铅酸蓄电池极板的制备方法，其特征是工艺步骤如下：采用粒径为0.2μm～1.0μm氧化铅粉末，添加相对于氧化铅粉总重量3‰～4‰的100目～200目活性炭粉，再加入相对于氧化铅粉总重量8％～10％的硫酸和18％～25％的水合成铅膏，经涂板制成生极板，极板进行化成处理和真空复膜干燥处理。
2、按权利要求1所述的铅酸蓄电池极板的制备方法，其特征是氧化铅粉末的视比重为1.0g/cm3～1.1g/cm3，铅膏的视比重为3.0g/cm3～3.1g/cm3。
3、按权利要求2所述的铅酸蓄电池极板的制备方法，其特征是生极板进行化成处理是在密度1.05～1.2g/cm3的硫酸溶液和重量百分比浓度为8％～10％的硫酸钠溶液中进行两次。
4、按权利要求3所述的铅酸蓄电池极板的制备方法，其特征是生极板进行真空复膜干燥处理的温度为200℃～300℃，处理时间为0.5小时～1小时。
5、按权利要求4所述的铅酸蓄电池极板的制备方法，其特征是氧化铅粉末的氧化度为85％～90％，制成的极板比表面积为10m2/g～12m2/g。
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