专利名称：铅酸蓄电池正极合膏配方的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种涂膏式铅酸蓄电池的正极合膏配方，特别是阴极吸收式阀控铅酸蓄电池的正极合膏配方，属铅酸蓄电池技术领域。
背景技术：
铅酸电池充放电的电化学反应从正、负极的成流反应可知，正极反应需要氢离子参加， 正极电极电势对酸浓度的变化更敏感，同时PbO2的电阻大于海绵状铅，使正极的活性物质利用率低于负极。传统的铅酸蓄电池正极合膏配方是铅粉、硫酸、水以一定的比例混合。一般正极活性物质利用率为40％～52％，负极可达55％～70％。在铅酸蓄电池充放电过程中，多孔电极的结构发生变化，原因在于两极活性物质和放电后的产物硫酸铅的密度和摩尔体积发生了变化。铅酸蓄电池的功率密度和能量密度较低，除由于铅及其化合物的密度较大之外，还存在活性物质利用率低的缺点，后者一般归结为下述原因1、反应物产物为不良导体PbSO4，它将活性物质包住，致使电极内部PbO2不能参加反应；2、电极反应优先在电极表面进行，摩尔体积大于PbO2的PbSO4堵塞了多孔电极的孔道，电极内部残留较多的未反应物质；3、放电反应产物PbSO4使电池的内阻随放电而增大。
长期以来，使用添加剂提高正极的活性物质利用率很少成功。这是因为正极活性物质PbO2的氧化能力强，以及充电时的阳极过程难于找到耐氧化的稳定物质作添加剂。其次，铅蓄电池的寿命经常受限于正极，要求加入的添加剂在电池循环过程中对正极活性物质的软化、松散脱落、板栅的腐蚀不能有促进作用，这就限制了正极添加剂的选择范围。添加剂还影响O2在PbO2电极上析出的过电势PbSO4氧化成PbO2的能力，因而也影响电池的自放电和充电接受能力。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种提高电池正极活性物质利用率、适用于高倍率放电性能、提高电池初容量、增加极板强度的铅酸蓄电池正极合膏配方。
本发明的技术方案是铅酸蓄电池正极合膏配方，除含有铅粉、硫酸、水之外，还加入红丹、各向异性石墨、短纤维，各成分在合膏配方中的重量百分比为铅粉65％～80％、红丹5％～15％、短纤维0.05％～0.15％、各向异性石墨0.1％～0.5％、硫酸3％～10％、水10％～15％。
采用以上技术方案1、加入铅粉的类型为巴顿粉。
2、加入红丹的主要性能指标如下
随着红丹的百分含量的提高，粒径降低，吸酸量会提高，使蓄电池正极板化成速度加快并且使初容量比用氧化铅制成的电池高，加入10％～20％的红丹，容量可增加5％～10％。而且红丹的含量越高，活性物质的反应活性会越大。
3、加入石墨的主要性能指标如下
这种石墨在阳极氧化中生成石墨间层化合物，并膨胀，对电池起到紧装配的作用，使正极保持高孔率，从而提高了活性物质的利用率，尤其在高温高倍率下效果十分显著。
4、加入短纤维的主要性能指标如下
短纤维加入后对活性物质起到连接作用，使活性物质间结合紧密，增加极板强度，从而提供电池的循环寿命。
以上技术方案，由于加入导电性能好的各向异性石墨，可以提高正极活性物质利用率，高倍率放电容量；加入红丹，可以使蓄电池正极板化成速度加快并且使初容量比用氧化铅制成的电池高；加入短纤维可以增加极板的强度。这种配方有助于提高电池的化成效率，正极活性物质利用率，提高正极板活性物质的导电性能，从而延长电池的使用寿命。
附图为配方中加入10％的红丹前后电池充放电曲线示意图。
具体实施例方式
采用以上方案的其中一种配方选取各成分按如下重量百分比为铅粉74.52％、红丹7％、短纤维0.08％、各向异性石墨0.4％、硫酸5％、水13％，制作电极组装电池后进行实验，可以看出，电池的充电接受能力、五次容量循环实验和五次短接实验等都有一定程度的提高；而且电池的化成效率明显提高，化成电压下降100～200mV；容量提高10％左右；活性物质利用率提高15％左右。
权利要求
1.一种铅酸蓄电池正极合膏配方，含有铅粉、硫酸、水，其特征在于还含有红丹、各向异性石墨、短纤维，各配方成分在合膏配方中的重量百分比为铅粉为65％～80％、红丹为5％～15％、短纤维为0.05％～0.15％、各向异性石墨为0.1％～0.5％、硫酸为3％～10％、水为10％～15％。
2.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池正极合膏配方，其特征在于配方中所用的铅粉为巴顿粉。
3.据权利要求1所述的铅酸蓄电池正极合膏配方，其特征在于配方中所用的短纤维材料为腈纶，长度≤3mm。
4.据权利要求1所述的铅酸蓄电池正极合膏配方，其特征在于配方中所用的红丹粒径≤63μm，纯度≥99％。
全文摘要
一种铅酸蓄电池正极合膏配方,用于涂膏式铅酸蓄电池的制作。其特征在于配方中除含有铅粉、硫酸、水外,还加入红丹、各向异性石墨、短纤维,并且是混合而成。配方中各成分的重量百分比为:铅粉65%～80%、红丹5%～15%、短纤维0.05%～0.15%、各向异性石墨为0.1%～0.5%、硫酸3%～10%、水10%～15%。本发明由于加入导电性能好的各向异性石墨有助于提高正极活性物质利用率,高倍率放电容量;加入红丹使蓄电池正极板化成速度加快并且使初容量比用氧化铅制成的电池高;加入短纤维可以增加极板的强度。并通过调节水和酸的加入量使电极的性能得到提高和改善。
文档编号H01M4/14GK1378297SQ01127019
公开日2002年11月6日 申请日期2001年7月24日 优先权日2001年7月24日
发明者邵双喜, 赵景辉, 李丹, 钱善高 申请人:江苏隆源双登电源有限公司