含有碳材料的负极铅膏均质工艺的制作方法

本发明涉及一种制作蓄电池铅膏的均质工艺，具体地讲，本发明涉及一种用于铅碳蓄电池的负极铅膏均质工艺，特别是一种含有碳材料的负极铅膏均质工艺。

背景技术：

电网装备由一些能源设备组成，此类公共基础建设项目通常规模较大、投资多,因此对配套装备的性能指标有严格要求，特别是安全性、可靠性指标要求很高。例如，该行业设计规范要求配套风电或太阳能发电设备的蓄电池使用寿命为15年，以每天充放电一次计算，具有5500次充放电能力。当今市售铅酸蓄电池平均使用寿命仅有1000次左右，此项指标远达不到再生能源储能装备配套要求。市场上一些技术先进、性能优良的锂电池、燃料电池及超级电容器尽管使用寿命比铅酸蓄电池强许多，但其应用成本大，所以也不适合再生能源装备配套。传统的铅酸蓄电池存在的显明弱点是使用寿命不长，除此之外，其它主要技术性能很突出，特别是容量大、安全性高，而且制造和使用成本低。现实说明，只要克服铅酸蓄电池的弱项，就能满足再生能源储能装备的配套要求。经分析、研究可知铅酸蓄电池在储能场景下失效位置是负极板被硫酸盐化，若在负极铅膏中添加适量的碳材料，便能有效提高负极板抗硫酸盐化能力，换言之就是提高铅酸蓄电池的使用寿命。可是，碳材料与负极铅粉物理性质不同，相容性较差，采用常规和膏工艺很难做到均匀混合，非均质的负极铅膏仍然达不到预期的使用寿命。

技术实现要素：

本发明主要针对现有技术往负极铅膏中添加碳材料难以均质的问题，提出一种含有碳材料的负极铅膏均质工艺，该工艺通过预混合、酸分散和终混合工序实现均质目的，上述工序步骤简便、合理，也易于实施。

本发明通过下述技术方案实现技术目标。

含有碳材料的负极铅膏均质工艺，其改进之处在于按下列步骤实施：

1.1按重量百分比量取碳材料和低密度酸，所取的碳材料占比是低密度酸的20～25%；

1.2将量取的低密度酸置于分散设备中；

1.3接着将碳材料均匀地加入到分散设备中，碳材料和低密度酸经20～30min高速分散处理后得到预混合料；

1.4将预混合料中富余的低密度酸过滤掉，得到膏状碳材料；

1.5和膏，先按配比量取铅粉和添加剂，然后按所取铅粉重量的10～12%添加膏状碳材料，添加方式采用膏状碳材料随添加剂一并加入铅粉中，经30～40min均质混合得到负极铅膏。

作为进一步改进方案，所述低密度酸的酸密度为1.20～1.24g/cm³。

作为进一步改进方案，所述预混合料被过滤掉58～62%的低密度酸。

作为进一步改进方案，分散设备运转速度为2000～3000r/min。

本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：

1、在分散设备中将碳材料与低密度酸预混合，该工序简便、实施容易；

2、经预混合的碳材料得到一定程度上的均匀性分散，为后续均质和膏创造条件；

3、将预混合料中富余的低密度酸过滤掉，既便于后续均质和膏，又回收了低密度酸，起到节省生产成本的效应也减少环境污染。

附图说明

图1是应用本发明负极铅膏制作负极板截面的金相图。

图2是应用本发明负极铅膏制作负极板表面的金相图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

铅碳蓄电池是在铅酸蓄电池基础上发展的一种新型蓄电池,它的技术进步主要通过在负极铅膏中添加适量的碳材料来提高使用寿命。由于碳材料与铅粉物理性质不同,相容性差,用常规和膏工艺很难做到均质混合。为此,本发明提出一种含有碳材料的负极铅膏均质工艺,该工艺按下列步骤实施:

1.1首先按重量百分比量取碳材料和低密度酸，本实施例量取的碳材料占比是低密度酸的25%,低密度酸的酸度为1.24g/cm³；

1.2将量取的低密度酸置于分散设备中，本实施例分散设备运转速度为2000r/min；

1.3接着将碳材料均匀地加入到分散设备中，碳材料和低密度酸经30min高速分散处理后得到预混合料；

1.4作过滤处理，将预混合料中富余的低密度酸过滤掉，得到膏状料，本实施例过滤掉58%的低密度酸；

1.5和膏作业，先按配比量取铅粉和添加剂，然后按所取铅粉重量的10%添加膏状碳材料，添加方式采用膏状碳材料随添加剂一并加入铅粉中，经30min均质混合得到负极铅膏。

实施例2

本实施例同实施例1工艺路线相同，仅部分参数取值不同，其步骤如下：

1.1首先按重量百分比量取碳材料和低密度酸，本实施例量取的碳材料重量占低密度酸重量的20%,低密度酸的酸度为1.20g/cm³；

1.2将量取的低密度酸置于分散设备中，本实施例分散设备运转速度为3000r/min；

1.3接着将碳材料均匀地加入到分散设备中，碳材料和低密度酸经40min高速分散处理后得到预混合料；

1.4作过滤处理，将预混合料中富余的低密度酸过滤掉，得到膏状料，本实施例过滤掉62%的低密度酸；

1.5和膏作业，先按配比量取铅粉和添加剂，然后按所取铅粉重量的12%添加膏状碳材料，添加方式采用膏状碳材料随添加剂一并加入铅粉中，经40min均质混合得到负极铅膏。

本发明制成的负极铅膏因采用了预混合工序，促使碳材料充分分散到铅膏组分之中，呈纤维状的碳材料除显著增加负极铅膏电导率外，还增加附着力和组织密度，经涂片、干燥工序后形成的负极板无裂纹。成品负极板在电镜下截面金相图如图1所示，表面金相图如图2所示。另外，阴极铅膏中添加了碳材料，直接强化组织密度，由此显著提高阴极板抗硫酸盐化能力，阴极板充放电次数超5500次，达到配套要求。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种含有碳材料的负极铅膏均质工艺，它按下列步骤实施：按重量百分比量取碳材料和低密度酸，将量取的低密度酸置于分散设备中，接着将碳材料均匀地加入到分散设备中，碳材料和低密度酸经分散处理后得到预混合料，将预混合料中富余的低密度酸过滤掉，得到膏状碳材料。和膏时先按配比量取铅粉和添加剂，然后按所取铅粉重量在10～12%添加膏状碳材料，添加方式采用膏状碳材料随添加剂一并加入铅粉中，经充分混合得到均质的负极铅膏，本发明制成的负极铅膏因采用预混合工序，使碳材料充分分散到铅膏组分之中，均质起到强化组织密度的目的，由此显著提高阴极板抗硫酸盐化能力，制成的阴极板充放电次数达到电网设备配套要求。

技术研发人员：徐小亮;薛奎网;曾刘芳
受保护的技术使用者：双登集团股份有限公司
技术研发日：2017.05.27
技术公布日：2017.10.20