本发明涉及电池材料领域,具体涉及一种铅酸电池的负极铅膏的制备方法。
背景技术:
铅酸蓄电池自被发明以来,至今已有一百多年的历史。铅酸蓄电池具有结构简单、性能可靠、使用方便、原料易得和价格便宜等优点,被广泛应用于交通运输、通讯和国防等国民经济中的众多领域,已成为社会生产和人类生活中不可缺少的能源产品。
铅酸蓄电池活性物质与铅酸蓄电池的性能密切相关,影响甚至决定着铅酸蓄电池的比功率、比能量、大电流放电能力、充电效率、循环使用寿命等。现行铅酸蓄电池活性物质的制备及应用,使铅酸蓄电池获得了相对实用而较好的性能。一般地,通过向活性物质中添加一些常见的导电剂、分散剂、膨胀剂等,可获得30%-60%的正、负极活性物质利用率和较好的充电效率,也能使硫酸盐化、正极活性物质软化脱落、早期容量损失问题或多或少地得到控制或缓解,但仍存在相当的提升空间和问题。
蓄电池的性能和质量则主要受铅膏配方的影响。现有的铅酸蓄电池铅膏及制备方法不能满足储能铅酸蓄电池的使用要求。
技术实现要素:
本发明提供一种铅酸电池的负极铅膏的制备方法,本发明同时加入木素磺酸钠、硫酸钡,均匀的混在活性物质铅膏中,对电池的化成效果没有影响,在电池使用过程中提高电池的容量,能使硫酸铅析出速度加快加上氧化石墨烯的特殊结构可以防止活性物质结块收缩,有效克服电池后期极板的软化问题,延长电池的使用寿命;本发明铅酸蓄电池负极铅膏采用特定组分的添加剂,所述添加剂的组分包括氧化钛,氧化钛本身或在电池系统中随电池的充放循环过程而进行氧化-还原、溶解-沉淀、掺杂等过程而发生一定的转化后(转化后的非金属钛化合物包括两类:含有新增氧原子类和不含新增氧原子类),具有很强的电子导电能力。
为了实现上述目的,本发明提供一种铅酸电池的负极铅膏的制备方法,该方法包括如下步骤:
(1)制备负极铅膏添加剂
按照石墨烯:腐殖酸:氧化钛:抗氧化剂α-萘酚的重量配比为10:5:7:3配料,混合均匀,球磨得到负极铅膏添加剂。
(2)配料
负极铅膏按重量份由下列原料组成:
稀硫酸8-9
上述负极铅膏添加剂5-6.5
去离子水7-9
木素磺酸钠0.5-1
硫酸钡0.6-1.5
红丹6-6.2
铅粉70-76
(3)制成负极铅膏
将负极铅膏中的红丹、木素磺酸钠、硫酸钡和上述负极铅膏添加剂分别加入全自动和膏机内,边放铅粉边搅拌,放完铅粉后干搅拌7-10min,然后以最快速度边放去离子水边搅拌,加完去离子水后继续搅拌10min,然后加稀硫酸,在10-15min加完,边加边搅拌,并设定温度达到80℃后维持3-5分钟后开启冷却水、除尘风机和冷却风门,持续15-20分钟;随后,搅拌均匀待冷却至室温后,即可出膏。
优选的,其中在步骤(1)中,其中所述腈纶的粗细度为5-10旦尼尔。
优选的,所述负极铅膏视密度要求4.2-4.3g/cm3,符合要求后,出膏,且出膏的温度要小于45℃。
本发明具有如下优点和显著效果:
(1)本发明同时加入磷酸钙和edta-2na,均匀的混在活性物质铅膏中,对电池的化成效果没有影响,在电池使用过程中提高电池的容量,能使硫酸铅析出速度加快加上氧化石墨烯的特殊结构可以防止活性物质结块收缩,使硫酸铅无法形成规则致密的大晶体,抑制了铅晶短路,且这些无规则小颗粒的硫酸铅在充电时比较容易恢复为活性物质,有效克服电池后期极板的软化问题,延长电池的使用寿命。
(2)本发明的添加剂中的石墨烯的耐氧化程度最高,能够使正极活性物质保持高的孔率并增强导电性,从而可提高电池的初期容量及得到较好的充电接受能力。
(3)本发明的添加剂中的氧化钛加入负极铅膏后,由于添加的非金属钛化合物本身或在电池系统中随电池的充放循环过程而进行氧化-还原、溶解-沉淀、掺杂等过程而发生一定的转化后(转化后的非金属钛化合物包括两类:含有新增氧原子类和不含新增氧原子类),具有很强的电子导电能力。
具体实施方式
实施例一
按照石墨烯:腐殖酸:氧化钛:抗氧化剂α-萘酚的重量配比为10:5:7:3配料,混合均匀,球磨得到负极铅膏添加剂。其中所述腈纶的粗细度为5旦尼尔。
负极铅膏按重量份由下列原料组成:
稀硫酸8
上述负极铅膏添加剂5
去离子水7
木素磺酸钠0.5
硫酸钡0.6
红丹6
铅粉70。
将负极铅膏中的红丹、木素磺酸钠、硫酸钡和上述负极铅膏添加剂分别加入全自动和膏机内,边放铅粉边搅拌,放完铅粉后干搅拌7min,然后以最快速度边放去离子水边搅拌,加完去离子水后继续搅拌10min,然后加稀硫酸,在10min加完,边加边搅拌,并设定温度达到80℃后维持3分钟后开启冷却水、除尘风机和冷却风门,持续15分钟;随后,搅拌均匀待冷却至室温后,即可出膏。所述负极铅膏视密度要求4.2g/cm3,符合要求后,出膏,且出膏的温度要小于45℃。
实施例二
按照石墨烯:腐殖酸:氧化钛:抗氧化剂α-萘酚的重量配比为10:5:7:3配料,混合均匀,球磨得到负极铅膏添加剂。其中所述腈纶的粗细度为10旦尼尔。
负极铅膏按重量份由下列原料组成:
稀硫酸9
上述负极铅膏添加剂6.5
去离子水7-9
木素磺酸钠0.5-1
硫酸钡1.5
红丹6.2
铅粉76。
将负极铅膏中的红丹、木素磺酸钠、硫酸钡和上述负极铅膏添加剂分别加入全自动和膏机内,边放铅粉边搅拌,放完铅粉后干搅拌10min,然后以最快速度边放去离子水边搅拌,加完去离子水后继续搅拌10min,然后加稀硫酸,在15min加完,边加边搅拌,并设定温度达到80℃后维持5分钟后开启冷却水、除尘风机和冷却风门,持续20分钟;随后,搅拌均匀待冷却至室温后,即可出膏。所述负极铅膏视密度要求4.3g/cm3,符合要求后,出膏,且出膏的温度要小于45℃。