以废铅蓄电池中的含铅化合物为原料制备铅蓄电池正极板的方法_4

文档序号:9473156阅读:来源:国知局
添加剂进行配料混合,配料混合物中PbS04、PbO、PbO2的摩尔比为1.0: 1.0: 1.0之间,使用的正极活性物质添加剂为石墨、石墨烯、炭,添加量为混合物质量的1.0%,经过配料混合的物料进入下一步;
[0090](2)涂填极板:将上一步配料混合的物料作为制备铅蓄电池正极活性物质的原料涂填到正极板栅上,正极板栅为金属锑、钙、锡和铅形成合金,电极板栅体金属的几何形状拉网状,制得的生极板进入下一步;
[0091](3)干燥:将上一步制得的生极板进行干燥,干燥温度为120°C,经过干燥焙烧的生极板进入下一步;
[0092](4)装配:将上一步制得的生极板按照铅蓄电池的要求装配成铅蓄电池;
[0093](5)灌液:将配制的硫酸电解液灌入上一步装配得到是铅蓄电池中,电解液的硫酸浓度为4.0mol/L,加入稀土硫酸盐铽与镧和钇,变价稀土离子Tb3+在电池化成液的总浓度为0.0Olmol/L,稀土离子RE3+在电池化成液的总浓度为0.20mol/L ;
[0094](6)电化学化成:电化学化成方法为恒电流法,操作温度为40 °C,操作电流密度20mA/cm2,阳极氧化制备得到的?^)2直接作为正极活性物质,从而制备得到铅蓄电池正极板。
[0095]实施例6:
[0096]如图1所示,一种铅蓄电池正极板的制备方法,特别是以废铅蓄电池经分离精制得到的PbS04、PbO、?1302直接作为制备铅蓄电池正极活性物质的原料,采用形成法制备铅蓄电池正极板的技术,在正极板栅上涂填得到正极生极板,通过电化学化成技术,在阳极将PbSO4阳极氧化制备得到PbO 2,得到的?1302直接作为正极活性物质,从而制备得到正极板,同时也实现了废铅蓄电池的铅资源化利用,其特征在于所述方法步骤如下:
[0097](I)配料混合:在配料混合设备中,由精制得到的PbS04、Pb0、Pb0#正极活性物质添加剂进行配料混合,配料混合物中PbS04、Pb0、Pb02的摩尔比为1.0:0.2:0.2,使用的正极活性物质添加剂为石墨、石墨烯、炭,添加量为混合物质量的1.0%,经过配料混合的物料进入下一步;
[0098](2)涂填极板:将上一步配料混合的物料作为制备铅蓄电池正极活性物质的原料涂填到正极板栅上,正极板栅为铅与锑、钙、铝形成的四元铅合金,电极板栅体金属的几何形状可以是拉网状,制得的生极板进入下一步;
[0099](3)干燥:将上一步制得的生极板进行干燥,干燥温度为100°C,经过干燥的生极板进入下一步;
[0100](4)装配:将上一步制得的生极板按照铅蓄电池的要求装配成铅蓄电池;
[0101](5)灌液:将配制的硫酸电解液灌入上一步装配得到是铅蓄电池中,电解液的硫酸浓度为6.0mol/L ;
[0102](6)电化学化成:电化学化成方法为恒电流法,操作温度为10°C -60°C,操作电流密度lOmA/cm2,阳极氧化制备得到的?1^02直接作为正极活性物质,从而制备得到铅蓄电池正极板。
[0103]本发明不限于上述实施例,凡采用等同替换或等效替换形成的技术方案均属于本发明要求保护的范围。除上述各实施例,本发明的实施方案还有很多,凡采用等同或等效替换的技术方案,均在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种铅蓄电池正极板的制备方法,其特征在于,以废铅蓄电池经分离精制得到的PbSO4, PbO, ?1302直接作为制备铅蓄电池正极活性物质的原料,采用形成法制备铅蓄电池正极板的方法,在正极板栅上涂填得到正极生极板,通过电化学化成方法,在阳极将?&504氧化制备得到PbO2,得到的?1302直接作为正极活性物质,从而制得铅蓄电池正极板。2.根据权利要求1所述的铅蓄电池正极板的制备方法,其特征在于包括以下步骤: (1)配料混合:在配料混合设备中,将精制得到的PbS04、Pb0、Pb02与正极活性物质添加剂进行配料混合,经过配料混合的物料进入下一步; (2)涂填极板:将上一步配料混合的物料作为制备铅蓄电池正极活性物质的原料涂填到正极板栅上,制得的生极板进入下一步; (3)干燥:将上一步得到的生极板进行干燥,经过干燥的生极板进入下一步; (4)装配:将上一步制得的生极板按照铅蓄电池的要求装配成铅蓄电池; (5)灌液:将配制的硫酸电解液灌入上一步装配得到的铅蓄电池中; (6)电化学化成:采用电化学化成方法在阳极将PbS04ft化得到PbO2,得到的PbO2直接作为正极活性物质,从而制得铅蓄电池正极板。3.根据权利要求2所述铅蓄电池正极板的制备方法,其特征在于,在第(I)步配料混合过程中,配料混合物中PbS04、PbO、PbO2的摩尔比为1.0: (0.0-1.0): (0.0-1.0),正极活性物质添加剂为石墨、石墨烯、炭的任意一种或者任意组合,添加量为混合物质量的.0.1% -1.0%4.根据权利要求2所述铅蓄电池正极板的制备方法,其特征在于,在第(2)步涂填极板过程中,所述的正极板栅为金属铅、铅合金或者金属钛、表面覆有金属氧化物的金属钛基材质的板栅的任意一种。5.根据权利要求2所述铅蓄电池正极板的制备方法,其特征在于所述第(6)步电化学化成方法为恒电位法、或恒电流法、或循环伏安法、或基于马斯定理的脉冲充电方案中的任意一种方法或者组合,化成的操作温度为10°C _60°C,操作电流密度为5mA/cm2-20mA/cm2,当化成槽的单体电池槽电压稳定在2.6V-2.8V时,电化学化成过程结束。6.根据权利要求2所述铅蓄电池正极板的制备方法,其特征在于所述第(3)步干燥过程中,干燥温度为50°C -200°C。7.根据权利要求2所述铅蓄电池正极板的制备方法,其特征在于第(5)步骤灌液过程中所述的硫酸电解液中硫酸的浓度为0.6mol/L-6.0mol/L。8.根据权利要求2所述铅蓄电池正极板的制备方法,其特征在于第五步骤灌液过程中所述硫酸电解液中加入稀土,稀土硫酸盐的总摩尔浓度小于0.20mol/Lo9.根据权利要求8所述的铅蓄电池正极板的制备方法,其特征在于所述稀土硫酸盐中的稀土元素为铈、镨、铽中的至少一种及镧或钇中的一种或二种稀土元素。
【专利摘要】一种铅蓄电池正极板的制备方法,属于固体废物的综合利用和铅蓄电池电极材料的制备技术领域。特别是以废铅蓄电池经分离精制得到的PbSO4、PbO、PbO2直接作为制备铅蓄电池正极活性物质的原料,采用形成法制备铅蓄电池正极板的技术,在正极板栅上涂填得到的正极生极板,通过电化学技术,在阳极将PbSO4氧化制得PbO2,得到的PbO2直接作为正极活性物质,从而制备得到正极板。本发明方法简单,在制备得到正极板的同时,实现了废铅蓄电池的铅资源化利用。通过电极表面稀土改性技术还可进一步改善电极性能,实现电极性能的调控,有利于大规模工业化。
【IPC分类】H01M4/16, H01M10/54, H01M4/04
【公开号】CN105226343
【申请号】CN201510731284
【发明人】王雅琼, 孙燕子, 许文林, 吕丽, 范春红, 贾哲华
【申请人】扬州大学
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年11月2日
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