混合動力汽車用鉛炭電池正極鉛膏及其製備方法
2023-07-26 17:52:01 1
專利名稱：混合動力汽車用鉛炭電池正極鉛膏及其製備方法
技術領域：
本發明涉及蓄電池生產領域，特別涉及一種混合動力汽車用鉛炭電池正極鉛膏及其製備方法。
背景技術：
混合動力車電池由於長期處於部分荷電狀態、淺充淺放、充放電頻率高、電流大，容易導致負極硫酸鹽化，從而使電池失效。專利CN101969149A中提出，在常規電池配方負極鉛膏配方中加入粘合劑、炭材料等，將顯著延緩負極硫酸鹽化。研究發現，負極鉛膏中加入上述材料後，負極硫酸鹽化得到抑制，電池大電流充放電性能得到提高，混合動力汽車運行模式下的循環壽命顯著延長。但隨著負極板循環壽命的延長，電池會出現正極板活性物質軟化，並最終導致電池壽命終止。
發明內容
為了克服上述缺陷，本發明提供了一種活性物質與板柵以及活性物質之間具有非常好的結合力，電池電性能優異的混合動力汽車用鉛炭電池正極鉛膏及其製備方法。本發明以下技術方案實現
一種混合動力汽車用鉛炭電池正極鉛膏，由下列重量份配比的原料混合而成
鉛粉100份，硫酸4 15份，氣相二氧化矽0. 05飛份，稀土氧化物0. 05^3份；紅丹0. no份，紅粉:0. no份，石墨:0. I 4份，短纖維:0. I 2份，水10 20份。作為本發明的進一步改進，所述稀土氧化物為氧化鈰、氧化釔、氧化銪中的一種或幾種混合。作為本發明的進一步改進，所述石墨為球形石墨、納米石墨、各向異相石墨、膠體石墨中的一種或幾混合種。作為本發明的進一步改進，所述短纖維為聚酯纖維、玻璃纖維中的一種或兩種混
口 o一種製備如權利要求I所述的混合動力汽車用鉛炭電池正極鉛膏的方法，包括以下步驟
(I)按上述的原料重量份配比將原料稱量，並將組分鉛粉、氣相二氧化矽、稀土氧化物、紅丹、紅粉、石墨、短纖維準確稱量倒入定製容器中，攪拌5-10min，使各組分充分混合。(2)按所述的原料重量份配比將水稱量，快速加入盛有步驟(I)混勻的容器中，過程中進行攪拌5-10min。(3)在步驟(2)的容器中緩慢加入硫酸，加入時間為8-15min，過程中攪拌，控制溫度低於70°C ;硫酸完全加入後,攪拌5-10min。(4)在步驟(3)容器中加入製備好有機粘結劑，攪拌5-10min，控制鉛膏視密度在3. 8-4. 5g/ml後，進行普通電池的塗片工序。二氧化矽的作用提高活性物質的孔率，增加離子通道；同時可以在活性物質內、部起到儲酸器的作用。稀土氧化物不僅可以起非對稱超級電容器金屬氧化物電極的作用，還可以改善板柵在固化過程中的腐蝕，增強板柵與活性物質以及活性物質之間的結合力。本發明的有益效果是
本發明將氣相二氧化矽、稀土氧化物加到鉛膏中，輔以其它正極添加劑製備新型鉛膏，採用常規的鉛酸電池生產塗片設施條件就可塗制極板，經固化後所得極板，製備的電池具有如下優點
(I)優異的循環壽命。在部分荷電狀態下，所製備電池的循環壽命比普通鉛酸蓄電池提高10倍以上。(2)大電流充放電性能顯著優於普通鉛酸蓄電池。鉛炭電池可以IOC放電，而現有
技術只能2C放電；在充電性能上鉛炭電池可以在3-4小時充入90%以上，而現有技術充入90%以上需耗時10-12小時。(3)充電接受性能強。和普通鉛酸蓄電池相比，本發明所製備的鉛炭電池的充電接受能力4. 5-6A，而普通鉛酸電池的充電接受能力只有2. 0-3. 0A。
具體實施例方式為了加深對本發明的理解，下面將結合實施例對本發明作進一步詳述，該實施例僅用於解釋本發明，並不構成對本發明保護範圍的限定。實施例I
按重量份取鉛粉100份，硫酸10份，氣相二氧化矽1份，氧化鈰0. 5份，氧化釔0. 25份，紅丹4份，紅粉4份，球形石墨0. 5份，玻璃纖維0. 5份，水12份。按以下步驟製備正極鉛膏
(I)將鉛粉、氣相二氧化矽、稀土氧化物、紅丹、紅粉、球形石墨、玻璃纖維準確稱量倒入定製容器中，攪拌5-10min,使各組分充分混合。(2)將水快速加入盛有步驟(I)混勻的容器中，過程中進行攪拌5-10min。(3)在步驟(2)的容器中緩慢加入硫酸，加入時間為8_15min，過程中攪拌，控制溫度低於70°C ;硫酸完全加入後,攪拌5-10min。(4)在步驟(3)容器中加入製備好有機粘結劑，攪拌5-10min，控制鉛膏視密度在3. 8-4. 5g/ml後，進行普通電池的塗片工序。塗片完成後在60°C，相對溼度96%條件固化，固化時間不少於50h，將固化後的正極板和專利公開號為「CN101969149A」名稱為「超級鉛酸蓄電池負極鉛膏及其製備方法」得到的負極板裝入電池盒，製成12V12Ah的電池，進行內化成。電池容量、充電接受、低溫性能按國標方法進行測試。部分荷電狀態下循環壽命測試方法為充滿電電池在0. 5Ca電流下，恆流放電36min(70%S0C);再採用表I充放電方法進行循環。
表I混合動力汽車鉛炭電池循環壽命測試
權利要求
1.一種混合動力汽車用鉛炭電池正極鉛膏，其特徵在於，由下列重量份配比的原料混合而成 鉛粉100份，硫酸4 15份，氣相二氧化矽0. 05飛份，稀土氧化物0. 05^3份，紅丹·0.I 10份，紅粉0. I 10份，石墨0. I 4份，短纖維0. I 2份，水10 20份。
2.根據權利要求I所述的混合動力汽車用鉛炭電池正極鉛膏，其特徵在於所述稀土氧化物為氧化鈰、氧化釔、氧化銪中的一種或幾種混合。
3.根據權利要求I所述的混合動力汽車用鉛炭電池正極鉛膏，其特徵在於所述石墨為球形石墨、納米石墨、各向異相石墨、膠體石墨中的一種或幾種混合。
4.根據權利要求I所述的混合動力汽車用鉛炭電池正極鉛膏，其特徵在於所述短纖維為聚酯纖維、玻璃纖維中的一種或兩種混合。
5.一種製備如權利要求I所述的混合動力汽車用鉛炭電池正極鉛膏的方法，其特徵在於，包括以下步驟 (1)按權利要求I中所述的原料重量份配比將原料稱量，並將組分鉛粉、氣相二氧化矽、稀土氧化物、紅丹、紅粉、石墨、短纖維準確稱量倒入定製容器中，攪拌5-10min，使各組分充分混合； (2)按權利要求I中所述的原料重量份配比將水稱量，快速加入盛有第一步混勻的容器中，過程中進行攪拌5-10min ； (3)在步驟(2)的容器中緩慢加入硫酸，加入時間為8-15min，過程中攪拌，控制溫度低於70°C ;硫酸完全加入後，攪拌5-10min ； (4)在步驟(3)容器中加入製備好有機粘結劑，攪拌5-10min，控制鉛膏視密度在·3.8-4. 5g/ml後，進行普通電池的塗片工序。
全文摘要
本發明公開了一種混合動力汽車用鉛炭電池正極鉛膏，由下列重量份配比的原料混合而成鉛粉100份，硫酸4~15份，氣相二氧化矽0.05~5份，稀土氧化物0.05~3份；紅丹0.1~10份，紅粉0.1~10份，石墨0.1~4份，短纖維0.1~2份，水10~20份，本發明將氣相二氧化矽、稀土氧化物加到鉛膏中，輔以其它正極添加劑製備新型鉛膏，採用常規的鉛酸電池生產塗片設施條件就可塗制極板，經固化後所得極板，活性物質與板柵以及活性物質之間具有非常好的結合力，電池電性能優異。
文檔編號H01M4/62GK102738467SQ20121020801
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月25日 優先權日2012年6月25日
發明者宮江平, 方明學, 楊惠強, 梁佳翔, 趙冬冬, 陳飛 申請人:天能集團江蘇科技有限公司