专利名称：一种超级蓄电池用双性极板的制作方法
技术领域：
本发明涉及蓄电池的极板，特别是一种超级蓄电池用双性极板。
技术背景目前作为电源的有锂电池、镍氢、燃料电池及最为常用的铅酸电池，它们 各有优势，各有缺点，相对而言，铅酸电池由于技术成熟，价格较低而易于普 及，铅酸动力电池被广泛作为电动自行车，电动摩托车与混合动力电动汽车的 动力源，有着广阔的发展前景。但现有的蓄电池在性能水平不高，再加上铅价 猛涨，从性能、从价格上讲都失去了优势。 发明内容本发明的目的在于提供一种超级蓄电池用双性极板。本发明的目的是通过如下途径实现的 一种超级蓄电池用双性极板，它包 括双性正极板和双性负极板，双性正极板的配方是在二氧化铅含量为80~85% 的蓄电池正极板的原配方基础上，再加入相当于原配方中铅重量0.0001 -0. 0008%的氧化银Ag20及0. 0008 ~ 0. 001%的氧化铷R20;双性负极板的配方是在 现有蓄电池负极板的原配方中加入相当于原配方中铅重量0. 1 ~ 0. 6%的乙炔黑 及O. 5~0. 8%的碳纤维。所述的现有蓄电池正极板的原配方按重量百分比其组分间的比例为铅锡二氧化硅石墨等于i : o. oooi ~ o. ooi : o. 00003 ~ o. 0015 : o. 003 ~0.006;所述的现有蓄电池负极板的原配方按重量百分比其组分间的比例为铅硫酸钡腐植酸木素硬脂酸等于i : o. 6 ~ i. 2 : o. 2 ~ o. 6 : o. i ~ o. 5 : o. 2~ o. 5。
所述的双性正极板的配方按重量百分比其组分间的比例为铅锡二氧化 硅石墨氧化银氧化铷等于i : o. oooi ~ o. ooi : o. 00003 ~ o. 0015 :0. 003 ~ 0. 006 : 0. 0001 ~ 0. 0008 : 0. 0008 ~ 0. 001;所述的现有蓄电池负极板的原配方按重量百分比其组分间的比例为铅硫酸钡腐植酸木素硬脂酸 乙炔黑碳纤维等于l : 0.6 ~ 1.2 : o. 2 ~ o. 6 : 0. l ~ 0.5 : o. 2 ~ o. 5 : o. l ~ o. 6 : o. 5 ~ o. 8。双性正、负极板的制作工艺是将制作材料按比例在60 65X:进行和膏，再 在50 65X:、相对湿度为85~95%的条件下进行时间不少于48小时的固化，固 化后成生正、负极板，将生双性正、负极板放入电解液中化成，化成后即得成 品双性正、负极板。在生双性负极板化成的过程中，在电解液中加入相当于电解液量0. 05~ 0. 12%的胶状纳米碳。超级蓄电池(UltraBatteries)是一种最新的电池种类，它是将一个非对 称超级电容器的电极与电池电极装配在同一个电槽内，构成为一种毋需附加另 外电控的混合储能装置，其非对称超级电容器不仅出力(功)高，而且在蓄电 池充电与放电时会起着一种电荷缓冲器与电荷寄存器的作用。因此这种超级蓄 电池特别适合车辆在加速与刹车时能够快速提供电荷与快速吸收电荷，对延长 电池寿命极为有利。本发明公开的是一种超级蓄电池用双性极板，该双性极板本身具有电池性 与电容性，既可作为非对称超级电容器的电极，又能作为电池的极板，故称为 双性极板，它包括双性正极板和双性负极板。使用双性极板制作的超级蓄电池 其性能指标远远高于现有的蓄电池。在大电流放电性能上，超级蓄电池可以5C 放电，而现有技术只能2C放电；在充电性能上超级蓄电池可以在4~5小时充
入90%以上，而现有技术充入90%以上需耗时10~12小时；在寿命方面，超级 蓄电池寿命2年以上，而现有技术仅有1年左右；在成本上，超级蓄电池比镍 氢电池低20~40%，与传统铅酸电池持平。
具体实施方式
本发明一种超级蓄电池用双性极板它包括双性正极板和双性负极板，所述 的双性正极板和双性负极板可以在原配方满足一定成份比例要求的条件下新添 加有关成份实现。具体来说，本发明中的双性正极板配方是在现有蓄电池正极 板能满足二氧化铅含量为80~85%的条件下，在现有蓄电池正极板原配方中加入 相当原配方铅重量0. 0001 ~ 0. 0008%的氧化银Ag2。及0. 0008 ~0. 001°/。的氧化铷 R20;双性负极板的配方是在现有蓄电池负极板的原配方中加入原配方中铅重量 的0. 1 ~ 0. 6%的乙炔黑及0. 5 ~ 0. 8%的碳纤维。所述的现有蓄电池正极板的原配方按重量百分比其组分间的比例为铅锡二氧化硅石墨等于i : o. oooi~0.001 : 0.00003 - 0.0015 : 0. 003 ~ 0. 006;所述的现有蓄电池负极板的原配方按重量百分比其组分间的比例为铅硫酸钡腐植酸木素硬脂酸等于l :0. 6 ~ 1. 2 : 0. 2 ~ 0. 6 : 0. 1 ~ 0. 5 : 0. 2 ~ 0. 5。双性正极板的制作工艺是将制作材料按比例在60 - 65。C进行和膏，再在 50~65°C、相对湿度为85~95%的条件下进行时间不少于48小时的固化，固化 后成生正极板，将生双性正极板放入电解液中化成，化成后即得成品双性正极 板。双性负极板的制作工艺是将制作材料按比例在60 65。C进行和膏,再在50 65°C、相对湿度为85~95%的条件下进行时间不少于48小时的固化，固化后成生负极板，将生双性负极板放入电解液中化成，在电解液中加入相当于电解液 量0.05~0.12%的胶状纳米碳，在化成电液中添胶状纳米碳，加速表面碳膜的形 成，化成时将碳渗至极板表面，最终形成为碳包铅的结构，化成后即得成品双
性负极板。所述的双性正极板的配方按重量百分比其组分间的比例为铅锡二氧化 硅石墨氧化银氧化铷等于i : o. oooi ~ o. ooi : o. 00003 ~ o. 0015 :0.003 - 0.006 : 0.0001 - 0.0008 : 0.0008 - 0.001;所述的现有蓄电池负极板的原配方按重量百分比其组分间的比例为铅硫酸钡腐植酸木素硬脂酸 乙炔黑碳纤维等于i : o. 6 ~ i. 2 : o. 2 ~ o. 6 : o. i ~ o. 5 : o. 2 ~ o. 5 : o. i ~0.6:0.5~0.8。配方中所提及的新加入材料具有以下特性氧化铷在电容器领 域中是一种常规的电极材料，它具备金属氧化物的特性，被普遍用于制作电极。 氧化银可瞬间储留静电荷，快速释放静电荷，氧化银的成本也较氧化铷低，非 常适合于制作电极。正极板中加入氧化铷、氧化银，它的作用是在瞬间聚集和 贮留大量负电荷(静电双电层作用)。乙炔黑系无定型碳，由乙炔(HCsCH) 脱氢而成，其导电性优异。碳纤维系高纯度物质，导电性好，又是静电荷储留 释放的优异材料。负极板加入乙炔黑、碳纤维的作用是在极板表面形成碳膜， 起着非对称性超级电容器的负电极作用，能在瞬间聚集和贮留大量正电荷(静 电双电层作用)。实施例一双性正极板的制作工艺首先取铅粉100公斤、锡粉80克、二氧化硅粉120 克、石墨500克、氧化银20克、氧化铷100克，将上述原料在6(TC进行和膏， 再在63'C、相对湿度为92%的条件下进行时间不少于48小时的固化，固化后成 生正极板，将生双性正极板放入电解液中化成，化成后即得成品双性正极板。双性负极板的制作工艺首先取铅粉100公斤、硫酸钡0. 7公斤、腐植酸 0. 5公斤、木素0. 4公斤、硬脂酸0. 4公斤、乙炔黑0. 6公斤、碳纤维0. 7公斤， 将上述原料在64。C进行和膏，再在6(TC、相对湿度为90%的条件下进行时间不 少于48小时的固化，固化后成生负极板，将生双性负极板放入电解液中化成， 在电解液中加入相当于电解液量0. 12%的胶状纳米碳，化成后即得成品双性负极 板。实施例二双性正极板的制作工艺首先取铅粉100公斤、锡粉95克、二氧化硅粉230 克、石墨600克、氧化银20克、氧化铷100克，将上述原料在6(TC进行和膏， 再在5(TC、相对湿度为80%的条件下进行时间不少于48小时的固化，固化后成 生正极板，将生双性正极板放入电解液中化成，化成后即得成品双性正极板。双性负极板的制作工艺首先取铅粉100公斤、硫酸钡1公斤、腐植酸O. 3 公斤、木素0. 5公斤、硬脂酸0. 3公斤、乙炔黑0. 5公斤、碳纤维0. 8公斤， 将上述原料在65'C进行和膏，再在65'C、相对湿度为95%的条件下进行时间不 少于48小时的固化，固化后成生负极板，将生双性负极板放入电解液中化成， 在电解液中加入相当于电解液量0. 05%的胶状纳米碳，化成后即得成品双性负极 板。
权利要求
1. 一种超级蓄电池用双性极板，它包括双性正极板和双性负极板，其特征在于双性正极板的配方是在二氧化铅含量为80~85%的蓄电池正极板的原配方 基础上，再加入相当于原配方中铅重量0. 0001 ~ 0. 0008%的氧化银Ag20及 0. 0008 ~ 0. 001%的氧化铷R20;双性负极板的配方是在现有蓄电池负极板的原配 方中加入相当于原配方中铅重量0. 1 ~ 0. 6%的乙炔黑及0. 5 ~ 0. 8%的碳纤维。
2. 如权利要求1所述的一种超级蓄电池用双性极板，其特征在于所述的现有蓄电池正极板的原配方按重量百分比其组分间的比例为铅锡二氧化 硅:石墨等于i: o. oooi ~ o. ooi: o. 00003 ~ o. 0015: o. 003 ~ o. 006;所述的现 有蓄电池负极板的原配方按重量百分比其组分间的比例为铅硫酸钡腐植 酸木素硬脂酸等于l : o. 6 ~ l. 2 : o. 2 ~ o， 6 : o. l ~ o. 5 : o. 2 ~ o. 5。
3. 如权利要求1所述的一种超级蓄电池用双性极板，其特征在于所述的双性正极板的配方按重量百分比其组分间的比例为铅锡二氧化硅石墨 氧化银:氧化铷等于i : o. oooi ~ o. ooi : o. 00003 ~ o. 0015 : o. 003 ~ o. 006 :0.0001 - 0.0008 : 0.0008 - 0.001;所述的现有蓄电池负极板的原配方按重量百分比其组分间的比例为铅硫酸钡腐植酸木素硬脂酸乙炔黑碳纤维 等于i : o. 6 ~ i. 2: o. 2 ~ o. 6: o. l ~ o. 5 : o. 2 ~ o. 5 : o. i ~ o. 6: o. 5 ~ o. 8。
4. 如权利要求1或3所述的一种超级蓄电池用双性极板，其特征在于双 性正、负极板的制作工艺是将制作材料按比例在60 65。C进行和膏，再在50~ 65°C、相对湿度为85~95%的条件下进行时间不少于48小时的固化，固化后成 生正、负极板，将生双性正、负极板放入电解液中化成，化成后即得双性正、 负极板成品。
5. 如权利要求4所述的一种超级蓄电池用双性极板，其特征在于在生双 性负极板化成的过程中，在电解液中加入相当于电解液量0. 05 ~ 0. 12%的胶状纳 米碳。
全文摘要
本发明涉及一种电池材料，一种超级蓄电池用双性极板，它包括双性正极板和双性负极板，该双性极板本身具有电池性与电容性，既可作为非对称超级电容器的电极，又能作为电池的极板，这种双性正极板和双性负极板经组装后成为一种高效率蓄电池。使用双性极板制作的超级蓄电池其性能指标远远高于现有的蓄电池。在大电流放电性能上，超级蓄电池可以5C放电，而现有技术只能2C放电；在充电性能上超级蓄电池可以在4～5小时充入90％以上，而现有技术充入90％以上需耗时10～12小时；在寿命方面，超级蓄电池寿命2年以上，而现有技术仅有1年左右；在成本上，超级蓄电池比锂电池低20～40％，与传统铅酸电池持平。
文档编号H01M4/02GK101123139SQ20071003583
公开日2008年2月13日 申请日期2007年9月29日 优先权日2007年9月29日
发明者李中奇 申请人:李中奇