鉛蓄電池正極材料及鉛蓄電池的製作方法
2023-12-03 08:27:16
本發明屬於一種鉛蓄電池
技術領域：
，具體是涉及到一種鉛蓄電池正極材料及鉛蓄電池。
背景技術：
：現有鉛酸蓄電池存在如下一些性能問題：比能量偏低，循環壽命不長，熱失控，電池笨重，高倍率放電效率低，高溫容易失效，電池在使用環境每上升10度，壽命減少一半，在高溫太陽能環境下正極極板容易脫落，軟化失效，讓電池提前壽命終止。鉛蓄電池的正極板的材料主要為二氧化鉛，負極材料主要為鉛。鉛蓄電池充、放電過程中，電能和化學能的相互轉換，就是依靠極板上二氧化鉛、鉛和電解液中硫酸的化學反應來實現的。中國專利申請號為：200810059937.0的專利申請公開了一種鉛蓄電池正極材料及其製備方法，它的組分及其重量百分比含量為：碳納米管0.2-2%，聚丙烯腈短纖維0.2-2%，二氧化鉛60-90%，其餘為鉛粉。其具有很好的耐腐蝕性，增加了正極活性物質的比表面積，增強電極的充放電能力，改善其循環性能，提高化成效率，但是其高溫下循環壽命一般，使用壽命收到限制。技術實現要素：本發明要解決的技術問題是提供一種鉛蓄電池正極材料及鉛蓄電池，所述鉛蓄電池在高溫下的循環壽命相比於普通鉛蓄電池提高了60-80%，放電容量提高了20-30%。本發明的鉛蓄電池正極材料的原料包括如下重量百分比組分：鉛粉90-92%和添加劑材料8-10%；所述添加劑材料包括如下重量百分比組分：二氧化鉛55-58%、一氧化鉛13-15%、二氧化矽2-5%、石墨4-6%、碳酸鉛4-6%、碳酸錫3-5%和醋酸6-9%；製備方法為，首先製備得到添加劑材料，步驟為：將二氧化鉛、一氧化鉛、二氧化矽、石墨、碳酸鉛、碳酸錫和醋酸混合，加入到草酸溶液中，將沉澱物烘乾，高溫乾燥，冷卻，粉碎，得到添加劑材料，然後將上述添加劑材料和鉛粉混合，粉碎乾燥，得到鉛蓄電池正極材料。優選的，本發明的添加劑材料包括如下重量份數組分：二氧化鉛40份、一氧化鉛10份、二氧化矽2份、石墨4份、碳酸鉛4份、碳酸錫3份和醋酸6份。所述鉛粉為二氧化鉛和一氧化鉛的混合物。優選的，所述鉛粉中包括如下重量百分比組分：二氧化鉛60-70%和一氧化鉛30-40%。所述添加劑材料的製備步驟中，烘乾溫度為120℃，烘乾8-10h，所述高溫乾燥為450-500℃處理3h。本發明還提供一種鉛蓄電池，所述鉛蓄電池的正極材料為上述鉛蓄電池正極材料。本發明的有益效果是，本發明提高了正極材料的穩定性，經40℃高溫1C放電循環檢測60次循環充放電後從極板上無軟化現象；本發明電池的1C放電容量提高20％～30％；本發明電池的高溫40℃1C放電循環壽命提高了60-80％。具體實施方式實施例1本發明包括如下重量百分比組分：鉛粉90%和添加劑材料10%；所述添加劑材料包括如下重量份數組分：二氧化鉛40份、一氧化鉛10份、二氧化矽2份、石墨4份、碳酸鉛4份、碳酸錫3份和醋酸6份；製備方法為，首先製備得到添加劑材料，步驟為：將二氧化鉛、一氧化鉛、二氧化矽、石墨、碳酸鉛、碳酸錫和醋酸混合，加入到草酸溶液中，將沉澱物在120℃烘乾8-10h，在450-500℃高溫乾燥3h，冷卻，粉碎，得到添加劑材料，然後將上述添加劑材料和鉛粉混合，粉碎，在400-450℃乾燥，得到鉛蓄電池正極材料。所述鉛粉為二氧化鉛和一氧化鉛的混合物，其中二氧化鉛60wt%和一氧化鉛40wt%。實施例2本實施例包括如下重量百分比組分：鉛粉91%和添加劑材料9%；所述添加劑材料包括如下重量百分數組分：二氧化鉛58%、一氧化鉛14%、二氧化矽4%、石墨6%、碳酸鉛5%、碳酸錫5%和醋酸7%；製備方法為，首先製備得到添加劑材料，步驟為：將二氧化鉛、一氧化鉛、二氧化矽、石墨、碳酸鉛、碳酸錫和醋酸混合，加入到草酸溶液中，將沉澱物在120℃烘乾8-10h，在450-500℃高溫乾燥3h，冷卻，粉碎，得到添加劑材料，然後將上述添加劑材料和鉛粉混合，粉碎，在400-450℃乾燥，得到鉛蓄電池正極材料。所述鉛粉為二氧化鉛和一氧化鉛的混合物，其中二氧化鉛70wt%和一氧化鉛30wt%。實施例3本實施例包括如下重量百分比組分：鉛粉92%和添加劑材料8%；所述添加劑材料包括如下重量百分數組分：二氧化鉛56%、一氧化鉛15%、二氧化矽5%、石墨5%、碳酸鉛6%、碳酸錫4%和醋酸9%；製備方法為，首先製備得到添加劑材料，步驟為：將二氧化鉛、一氧化鉛、二氧化矽、石墨、碳酸鉛、碳酸錫和醋酸混合，加入到草酸溶液中，將沉澱物在120℃烘乾8-10h，在450-500℃高溫乾燥3h，冷卻，粉碎，得到添加劑材料，然後將上述添加劑材料和鉛粉混合，粉碎，在400-450℃乾燥，得到鉛蓄電池正極材料。所述鉛粉為二氧化鉛和一氧化鉛的混合物，其中二氧化鉛65wt%和一氧化鉛35wt%。選取鉛蓄電池，型號：12V-100AH，電池號碼為：1#、2#、3#、4#，充電時間：12h，充電電流：100A，外型尺寸mm：329*172*214*246，重量：27.2kg，額定容量：100AH，標準電壓：12V。測試本發明鉛蓄電池和普通鉛酸蓄電池在高溫下的放電時間和循環壽命等，得到如表1、表2、表3和表4的對比數據。表1：1#電池，40℃高溫1C放電對比數據實施例1鉛蓄電池傳統鉛酸蓄電池1C放電時間（min）4030放電電流(A)100100終止電壓(V)9.609.60循環壽命(次)7041表2：2#電池，40℃高溫1C放電對比數據實施例1鉛蓄電池傳統鉛酸蓄電池1C放電時間（min）4332放電電流(A)100100終止電壓(V)9.609.60循環壽命(次)7543表3：3#電池，40℃高溫1C放電對比數據實施例1鉛蓄電池傳統鉛酸蓄電池1C放電時間（min）4533放電電流(A)100100終止電壓(V)9.609.60循環壽命(次)7138表4：4#電池，40℃高溫1C放電對比數據實施例1鉛蓄電池傳統鉛酸蓄電池1C放電時間（min）4235放電電流(A)100100終止電壓(V)9.609.60循環壽命(次)7639從表1-表4的試驗數據可以看出，本發明在高溫1C放電容量提高20％～30％；在高溫40℃1C放電循環壽命提高了60-80％。當前第1頁1 2 3