专利名称：一种铅酸蓄电池高活性物质利用率正极铅膏及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种铅酸蓄电池高活性物质利用率正极铅膏，属蓄电池技术领域。
背景技术：
随着蓄电池行业的快速发展，对铅酸蓄电池尤其是对小尺寸产品的需求量及性能 要求越来越高。随着近年来的研究，铅酸蓄电池正极铅膏的活性物质利用率有了长足的发 展，按现有技术，正极铅膏活性物质利用率已可以达到53%，但这与需求还有一定的差距， 活性物质利用率还有进一步提高的空间。目前对铅酸蓄电池产品的性能要求体现在1.良 好的可充电接受能力；2.优良的低温大电流起动放电能力；3.高的正极活性物质利用率; 4.较大的反应面积；5.较长的使用寿命。按照现有铅酸蓄电池的生产工艺，普通正极铅膏 配方是铅粉、纤维、稀硫酸和水。这种常规配方使得铅酸蓄电池的性能受到限制，正极活性 物质利用率难以再提高，因此，欲进一步提高正极铅膏活性物质利用率，需结合正极活性物 质对正极铅膏的配方予以优化改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述已有技术之缺陷而提供一种铅酸蓄电池 高活性物质利用率正极铅膏及制备方法，从而提高正极活性物质的利用率、反应面积和各 项电气性能，满足车辆用蓄电池的需要。本发明所称问题是由以下述技术方案解决的一种铅酸蓄电池高活性物质利用率正极铅膏，其特别之处是所述铅膏由下述重 量单位的物质制成铅粉100、石墨粉0. 01 1. 5、硫酸钠0. 01 1. 0、聚酯纤维0. 03 0. 12、酸量7 14，所述酸量是在温度为25°C时、密度为1. 4g/cm3的稀硫酸。上述铅酸蓄电池高活性物质利用率正极铅膏，所述硫酸钠为无水粉状。上述铅酸蓄电池高活性物质利用率正极铅膏，所述聚酯纤维长度为3 5mm。上述铅酸蓄电池高活性物质利用率正极铅膏，所述铅粉中PbO含量为63-85%。一种制备上述铅酸蓄电池高活性物质利用率正极铅膏的方法，它按如下工序进 行a.配料按上述铅膏原料配比称取各原料；b.干混将上述铅膏固体原料放入和膏机内干混；c.湿混加入原料重量10 13 %的纯净水搅拌均勻；d.淋酸边搅拌边以喷淋状方式按配比加入密度为1. 40g/cm3的硫酸溶液，和膏 温度控制在50 80°C之间，搅拌保持10 20min，降温，出膏温度低于45°C。本发明针对铅酸蓄电池高正极铅膏活性物质利用率、优良的低温起动能力和长寿 命的要求而设计。在正极铅膏配方中增加了适量石墨粉、适量的硫酸钠，选用耐酸性能好的 聚酯纤维，并采用合理的酸量。经过上述改进使得正极活性物质利用率可达60%左右，产品 的低温起动能力、使用寿命得到有效提高。试验数据表明，按照GB/T8005. 1 3《中华人民共和国国家标准起动用铅酸蓄电池技术要求》标准进行性能检测，采用本发明正极铅膏制 造的蓄电池，主要技术性能指标完全可以达到并超过标准要求，满足各种车辆的要求。
具体实施例方式本发明根据各种车辆用铅酸蓄电池需要高的正极活性物质利用率、优良的低温能 力及长寿命的特点，在正极铅膏配方中增加了纯度高的石墨粉，以改善正极活性物质的结 晶结构，提高正极活性物质的各项性能指标；增加了无水粉状硫酸钠，通过在化成过程中溶 解析出，提高活性物质的孔率，提高反应面积，同时析出的硫酸钠在蓄电池中增强了电解液 的导电能力，提高了电池的深放电性能；选择耐酸性能好的聚酯纤维加入到正极活性物质 中以提高其固膏能力，该聚酯纤维在电池使用完成后，仍能够看到明显的纤维丝；采用合理 的酸量，提高了低温起动能力和使用寿命。下表是采用本发明铅膏制作的铅酸蓄电池与采用一般铅膏制作的铅酸蓄电池试 验达到的技术指标对比(以20小时率容量54Ah的电池为例) 注以上为调整结构后，按相同的结构、相同的活性物质量进行的试验。由表中数据可以看出，采用本发明正极铅膏制作的铅酸蓄电池与一般配方正极铅 膏制作的铅酸蓄电池相比，具有高的活性物质利用率、优良的低温起动能力、优良的常温起 动性能和深放电性能，并且寿命高出普通配方电池，从电池的20小时率容量可见，平均容 量高出5. OAh多，活性物质的利用率得到了提高。但直接采用一般配方铅酸蓄电池铅膏工 艺制作的电池，由于正活性物质利用率低及纤维在电池后期的作用消失，导致电池的寿命 终止。以下提供几个具体实例
实施例UflOOkg PbO含量为63% 85%的铅粉加入和膏机中，同时加入
0.Olkg的石墨粉、1. Okg的硫酸钠和0. 03kg的聚酯纤维，将上述物料搅拌均勻，然后加入 IOkg的净化水，湿态混合均勻后，快速淋入密度为1. 4g/cm3 (25°C )的硫酸溶液7kg，和制过 程中控制和膏温度50 80°C之间，保持10 20min待反应均勻后，采取降温措施，温度降 到45°C以下，即可出膏使用。实施例2 UflOOkg PbO含量为63% 85%的铅粉加入和膏机中，同时加入
1.Olkg的石墨粉、0. 5kg的硫酸钠和0. 08kg的聚酯纤维，将上述物料搅拌均勻，然后加入 13kg的净化水，湿态混合均勻后，快速淋入密度为1. 4g/cm3(25°C )的硫酸溶液14kg，和制 过程中控制和膏温度50 80°C之间，保持10 20min反应均勻后，采取降温措施，温度降 到45°C以下，可以出膏使用。实施例3 将IOOkgPbO含量为63% 85%的铅粉加入和膏机中，同时加入1. 5kg 的石墨粉、0. Olkg的硫酸钠和0. 12kg的聚酯纤维，将上述物料搅拌均勻，然后加入12kg的 净化水，湿态混合均勻后，快速淋入密度为1.4g/cm3(25°C )的硫酸溶液12kg，和制过程中 控制和膏温度50 80°C之间，保持10 20min反应均勻后，采取降温措施，温度降到45°C 以下，可以出膏使用。在上述实施例中所用纤维为3 5mm长的聚酯纤维。将按上述方法制备的正极铅膏涂在板栅上，经40°C左右、50% 98% RH固化 24h 48h，再经70°C以上、20% RH干燥24h 36h制造出正生板，负生板可采用相配型号 的电池负极铅膏及极板制做工艺制造。然后将生极板包覆PE隔板，装入专用蓄电池壳体， 并经大盖热封、电池化成、排气盖热封等工序，制作成为相对应型号的蓄电池电池。
权利要求
一种铅酸蓄电池高活性物质利用率正极铅膏，其特征在于所述铅膏由下述重量单位的物质组成铅粉100、石墨粉0.01～1.5、硫酸钠0.01～1.0、聚酯纤维0.03～0.12、酸量7～14，所述酸量是在温度为25℃时、密度为1.4g/cm3的稀硫酸。
2.根据权利要求1所述的铅酸蓄电池高活性物质利用率正极铅膏，其特征在于所述 硫酸钠为无水粉状。
3.根据权利要求2所述的铅酸蓄电池高活性物质利用率正极铅膏，其特征在于所述 聚酯纤维长度为3 5mm。
4.根据权利要求3所述的铅酸蓄电池高活性物质利用率正极铅膏，其特征在于所述 铅粉中PbO含量为63-85%。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的铅酸蓄电池高活性物质利用率正极铅膏的制备方 法，其特征在于它按如下工序进行a.配料按上述铅膏原料配比称取各原料；b.干混将上述铅膏固体原料放入和膏机内干混；c.湿混加入原料重量10 13%的纯净水搅拌均勻；d.淋酸边搅拌边以喷淋状方式按配比加入密度为的1.40g/cm3的硫酸溶液，和膏温 度控制在50 80°C之间，搅拌保持10 20min，降温，出膏温度低于45°C。
全文摘要
一种铅酸蓄电池高活性物质利用率正极铅膏及制备方法，用于提高铅酸蓄电池的正极活性物质利用率、低温起动能力和电池使用寿命。改进后，所述铅膏由下述重量单位的物质组成铅粉100、石墨粉0.01～1.5、硫酸钠0.01～1.0、聚酯纤维0.03～0.12、酸量7～14。本发明在铅膏配方中增加了适量石墨粉，以提高了正极的各项性能；增加了适量的硫酸钠，通过在化成过程中溶解析出，提高活性物质的孔率，提高反应面积，同时析出的硫酸钠在蓄电池中增强了电解液的导电能力，提高了电池的深放电性能。试验数据表明，用本发明的正极铅膏制造的蓄电池，主要技术性能指标完全可以达到并超过有关标准要求，满足各种车辆的要求。
文档编号H01M4/14GK101924210SQ201010240460
公开日2010年12月22日 申请日期2010年7月30日 优先权日2010年7月30日
发明者查立平, 王军安 申请人:风帆股份有限公司