CN1665055A - 耐高温蓄电池正极铅膏及制备方法 - Google Patents

耐高温蓄电池正极铅膏及制备方法 Download PDF

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Abstract

一种耐高温蓄电池正极铅膏及制备方法，属蓄电池技术领域，用于解决蓄电池板栅高温抗腐蚀能力的问题。其特别之处是：所述铅膏的固体原料由下述重量单位的物质组成：铅粉100，聚酯纤维0.33～0.35，MgSO4·7H2O 0.05～0.5。本发明改变了现有铅膏成分的配方，用其制造板栅具有良好的耐高温性能，还可在一定程度上减少应力腐蚀，对于应力造成的板栅腐蚀起到抑制作用，从而延长高温电池的循环寿命。试验表明，采用本发明铅膏制成的蓄电池有关标准高于普通蓄电池，尤其是在80℃的水浴中进行的蓄电池寿命的试验，几乎达到了40℃水浴条件下的试验水平，表明其高温运行寿命大大高于普通蓄电池。

Description

耐高温蓄电池正极铅膏及制备方法
技术领域
本发明型涉及一种蓄电池材料及制备方法，特别是蓄电池极板铅膏及制备方法，属蓄电池技术领域。
背景技术
车用蓄电池是为机动车提供电能的部件，随着车辆上电器使用量的增加，蓄电池的负荷及工作温度也在提高，多数车辆电池室温度保持在60℃以上，在夏季甚至达到80℃，特别是在环境温度较高的条件下，蓄电池长时间处于高温运行状态。而在高温充放电循环工况下，生成的放电产物硫酸铅、充电产物二氧化铅的微观粒子尺寸较大，随着循环的进行，大量大尺寸晶粒聚积在一起，降低活性物质孔率、孔径和反应比表面积，降低正极板的容量和起动能力；同时，大量大尺寸晶粒聚积在一起，对板栅产生一定的机械应力，随应力增加，会导致板栅沿晶界方向变形，腐蚀作用定向延伸，为参与腐蚀反应的氧提供通道，进一步增加腐蚀。在高温条件下，正极板栅的腐蚀是导致蓄电池损坏的一个致命因素。基于上述原因，目前由普通正极铅膏配方生产的蓄电池，高温寿命短，不能满足汽车发展的需要，亟待改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述已有技术之缺陷而提供一种耐高温的蓄电池正极铅膏配方及制备方法，从而可有效提高板栅的抗腐蚀能力，延长蓄电池在高温状态下的使用寿命。
本发明所称问题是由以下技术方案解决的：
一种耐高温蓄电池正极铅膏，所述铅膏的固体原料由下述重量单位的物质组成：铅粉100，聚酯纤维0.33～0.35，MgSO4·7H2O 0.05～0.5。
上述耐高温蓄电池正极铅膏，所述铅粉中PbO含量为73-84％。
上述耐高温蓄电池正极铅膏，所述铅粉中PbO含量为75-78％。
上述耐高温蓄电池正极铅膏的制备方法，它按如下工序进行：
a.配料：按上述铅膏固体原料配比称取各原料；
b.和膏：加入原料重量9～13％的纯净水搅拌均匀；
c.淋酸：边搅拌边以喷淋状加入原料重量6～9％的硫酸溶液，硫酸溶液密度为1.40g/cm3。
本发明铅膏针对现有蓄电池高温工作性能差的问题，改变了现有成分的配方，用其制造的极板具有良好的耐高温性能，还可以在一定程度上减少应力腐蚀，对于应力造成的板栅腐蚀起到抑制作用，从而延长高温电池的循环寿命。对比试验表明，采用本发明铅膏制成的蓄电池性能高于普通蓄电池，尤其是在80℃的水浴中进行的蓄电池寿命的试验(SAE寿命)，几乎达到了40℃水浴条件下的SAE寿命循环试验水平，其高温运行寿命大大高于普通蓄电池。
具体实施方式
按照本发明提供的铅膏，它在现有成分中加入一定量的MgSO4·7H2O，使得化成后正极活性物质孔率增加，为以后高温运行产生的大尺寸结晶提供有效的空间，并可吸收部分由大尺寸结晶对板栅产生的机械应力，减轻正极板栅的腐蚀，从而延长高温电池的循环寿命。采用本发明铅膏生产的蓄电池，在不同条件下的蓄电池寿命试验中，均收到满意的效果。
试验方法一：在80℃的水浴中，以9A电流放电1h，以14.8V恒压、18A限流充电2h，组成一次循环，蓄电池进行32次这样的循环后，开路静置72h，然后以14.8V恒压、18A限流充电2h进行补充电，紧接着进行下一个循环耐久试验单元的试验。蓄电池经过三个这样的试验单元后，再经受32次循环和开路静置72h，蓄电池不经补充电，在-18℃恒温箱中放置24h，然后以180A电流恒流起动放电，放电30s电压达到8.65V，大大高于标准要求的7.2V。
试验方法二：在80℃的水浴中，以25A电流放电4min，14.8V恒压、15A限流充电10min，组成一次循环，蓄电池进行480次这样的循环后，开路静置72h，然后以480A电流恒流起动放电，放电30s电压达到7.2V，以上为一个试验单元。试验结果共有效8个单元，几乎达到40℃的水浴条件下的同样寿命循环水平。
下面提供几个具体实施例：
实施例1：将PbO含量75％的铅粉100kg；聚酯纤维0.33kg；MgSO4·7H2O 0.05kg放入和膏机中，搅拌，加入纯净水10.5kg充分搅拌均匀，之后以喷淋状加入密度为1.40g/cm3的硫酸溶液6kg，边加边搅拌，待温度降至45℃以下时，测量视密度4.15g/cm3即可制成本发明铅膏。
实施例2：将PbO含量78％的铅粉100kg；聚酯纤维0.34kg；MgSO4·7H2O 0.28kg放入和膏机中，搅拌，加入纯净水13kg充分搅拌均匀，之后以喷淋状加入密度为1.40g/cm3的硫酸溶液8kg，边加边搅拌，待温度降至45℃以下时，测量视密度4.25g/cm3即可制成本发明铅膏。
实施例3：将PbO含量84％％的铅粉100kg；聚酯纤维0.35kg；MgSO4·7H2O 0.5kg放入和膏机中，搅拌，加入纯净水9kg充分搅拌均匀，之后以喷淋状加入密度为1.40g/cm3的硫酸溶液9kg，边加边搅拌，待温度降至45℃以下时，测量视密度4.20g/cm3即可制成本发明铅膏。
上述铅膏填涂到板栅上，再将填涂后的极板进行固化、干燥，即得到生极板。

Claims (4)

1.一种耐高温蓄电池正极铅膏，其特征在于：所述铅膏的固体原料由下述重量单位的物质组成：铅粉100，聚酯纤维0.33～0.35，MgSO4·7H2O 0.05～0.5。
2.根据权利要求1所述的耐高温蓄电池正极铅膏，其特征在于：所述铅粉中PbO含量为73-84％。
3.根据权利要求2所述的耐高温蓄电池正极铅膏，其特征在于：所述铅粉中PbO含量为75-78％。
4.根据权利要求1或2或3所述的耐高温蓄电池正极铅膏的制备方法，其特征在于：它按如下工序进行：
a.配料：按上述铅膏固体原料配比称取各原料；
b.和膏：加入原料重量9～13％的纯净水搅拌均匀；
c.淋酸：边搅拌边以喷淋状加入原料重量6～9％的硫酸溶液，硫酸溶液密度为1.40g/cm3。
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