专利名称：一种用于动力型铅酸蓄电池的负极铅膏及其制造方法
技术领域：
本发明涉及铅酸蓄电池，具体为一种用于动力型铅酸蓄电池的负极铅膏及其制造 方法。
背景技术：
随着新能源时代的到来，电动车(包括混合动力和纯电动力)的发现日新月异，目 前电动车的心脏，动力部分——电池，成为电动车行业发现关注的焦点，在锂电池的安全性 和性价比没有得到有效解决和其他化学电源不能有效民用化的条件下，铅酸蓄电池成为用 户最大，实用性最强的动力源。铅酸蓄电池由常规的备用使用和小电流、低功率方式转变为大电流、大功率的使 用方式，面临比能量低、寿命短的困境，目前常采用以下方法提高铅酸蓄电池的比能量和寿 命1、减薄电极以提高电极比表面积；2、添加可溶性添加剂，提高电池前期的比表面性；3、提高电解液浓度；4、增加负极以延缓因负极硫酸盐化带来的负极提前失效；5、添加导电性物质以提高放电深度。但以上方法存在的主要问题有1、生产控制质量成本高、效率低下；2、只提高前期容量，不能持续保持电池容量；3、加快硫酸盐化；4、材料成本增加。
发明内容
本发明的目的是克服以上不足之处，提供一种用于动力型铅酸蓄电池的负极铅膏 及其制造方法，使其具有很强的吸水性，用该配方生产的负极，具有优异的比能量、大电流 放电能力、低温容量和循环寿命。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种用于动力型铅酸蓄电池的负极 铅膏，负极铅膏的配方如下铅粉100kg、短纤维0. 10-0. Ukg、腐植酸0. 40-0. 60kg、木素磺 酸钠 0. 12-0. 30kg、乙炔炭黑 1. 00-2. 00kg、导电石墨 1. 00-1. 50kg、活性碳 2. 00-3. 00kg、 硫酸钡 0. 60-1. 00kg、去离子水 15000-22000g、浓度为 1. 30-1. 40g/cm3 (25 °C )的硫酸 7200-6000ml。所述负极铅膏的更具体的配方如下铅粉100kg、短纤维0. 11kg、腐植酸0. 50kg、 木素磺酸钠0. 21kg、乙炔炭黑1. 50kg、导电石墨1. 30kg、活性碳2. 50kg、硫酸钡0. 80kg、去 离子水 15000-22000g、浓度为 1. 35g/cm3(25°C )的硫酸 7200_6000ml。通过加去离子水调节使所述铅膏密度达到3. 2-3. 8g/cm3。
所述的短纤维为聚酯或丙纶或涤纶或二者的混合物，纤维长度2_4mm。所述的铅粉氧化度为76-80 %。所述的一种用于动力型铅酸蓄电池的负极铅膏的制造方法，包括如下工艺和步 骤先将铅粉、短纤维、腐植酸、木素磺酸钠、乙炔炭黑、导电石墨、活性碳、硫酸钡混合搅拌 5-10分钟；在2-3分钟内加入去离子水继续搅拌5-6分钟；在15分钟内均勻加入浓度为 1. 3-1. 4g/cm3(25°C )的硫酸，继续搅拌不低于10分钟；整个过程控制系统温度在20-60°C 以内；最后允许用去离子水微调，以控制出料前负极铅膏的密度为3. 2-3. 8g/cm3。铅粉是主体反应物质，其性能符合铅酸蓄电池用铅粉的一般性能要求即可，最好 使用球磨或巴顿铅粉，必须符合氧化度76-80%，颗粒尺寸视密度和吸酸量等工艺要求。水的主要作用是湿润各种粉剂以便将他们混合成膏状，要确保纯度，其用量受铅 粉的种类、添加剂及混合方式的影响，它对铅膏的密度和稠度起重要作用。硫酸为主体反应物质，若采用涂板机涂板，则和膏时大都使用d = 1. 30-1. 40g/cm3 的 H2SO4。添加剂中，木素、腐殖酸等为负极膨胀剂，也充当表面活性剂并调节晶体化过程； BaSO4充当I^bSO4晶体的成核剂；炭黑类的作用一是提供导电性，提高放电后期负极活性物 质的导电能，二是起到填充和膨胀剂的作用，综合性能要求和成本控制要求，所以选择导电 性好的乙炔炭黑、石墨和活性炭三者结合；短纤维主要的作用是增强铅膏机械强度，增加孔 隙，抑制活性物质脱落，考虑到需要耐酸性，所以选择聚酯或丙纶或涤纶较为合适。本发明的有益效果是1、比能量提高约5%;2、可操作性强，与正常铅酸蓄电池的配方使用方法类似，无需增加额外的设备；3、用该配方生产的电极粘度大，制作过程成型好；4、电极具有很强的吸液能力，微孔结构发达；5、该配方的蓄电池有很强的大电流放电能力(可提高8% -10% )和低温放电性 (可提高5% -10% )；6、充电再恢复能力好，可有效防止动力型铅酸蓄电池在大电流冲击条件下的负极 硫酸盐化，循环寿命大大提高(提高约30%)。总体有益效果是本发明专利生产的动力型电池，比能量高、大电流放电能力好、 低温容量和循环寿命显著提高。
具体实施例方式一种用于动力型铅酸蓄电池的负极铅膏，其配方各成份所占的重量百分比为铅 粉100kg、短纤维0. 11kg、腐植酸0. 50kg、木素磺酸钠0.21kg、乙炔炭黑1.50kg、导电石墨 1. 30kg、活性碳 2. 50kg、硫酸钡 0. 80kg、去离子水 15000-22000g、浓度为 1. 35g/cm3(25°C ) 的硫酸 7200-6000ml。上述的一种用于动力型铅酸蓄电池的负极铅膏的制造方法，包括如下工艺和步 骤先将铅粉、短纤维、腐植酸、木素磺酸钠、乙炔炭黑、导电石墨、活性碳、硫酸钡混合搅拌 5-10分钟；在2-3分钟内加入去离子水继续搅拌5-6分钟；在15分钟内均勻加入浓度为 1. 3-1. 4g/cm3(25°C )的硫酸，继续搅拌不低于10分钟；整个过程控制系统温度在20-60°C以内；最后允许用去离子水微调，以控制出料前负极铅膏的密度为3. 2-3. 8g/cm3。
权利要求
1.一种用于动力型铅酸蓄电池的负极铅膏，其特征在于该负极铅膏的配方如下铅 粉100kg、短纤维0. 10-0. Ukg、腐植酸0. 40-0. 60kg、木素磺酸钠0. 12-0. 30kg、乙炔炭黑 1. 00-2. 00kg、导电石墨 1. 00-1. 50kg、活性碳 2. 00-3. 00kg、硫酸钡 0. 60-1. 00kg、去离子水 15000-22000g、浓度为 1. 30-1. 40g/cm3(25°C )的硫酸 7200_6000ml。
2.如权利要求1所述的一种用于动力型铅酸蓄电池的负极铅膏，其特征在于该负极铅 膏的配方如下铅粉100kg、短纤维0. 11kg、腐植酸0. 50kg、木素磺酸钠0. 21kg、乙炔炭黑 1. 50kg、导电石墨1. 30kg、活性碳2. 50kg、硫酸钡0. 80kg、去离子水15000_22000g、浓度为 1. 35g/cm3(25°C )的硫酸 7200_6000ml。
3.如权利要求1或2所述的一种用于动力型铅酸蓄电池的负极铅膏，其特征在于通过 加去离子水调节，使所述铅膏密度达到3. 2-3. 8g/cm3。
4.如权利要求1或2所述的一种用于动力型铅酸蓄电池的负极铅膏，其特征在于所述 的短纤维为聚酯或丙纶或涤纶或二者的混合物，短纤维长度2-4mm。
5.如权利要求1或2所述的一种用于动力型铅酸蓄电池的负极铅膏，其特征在于所述 的铅粉氧化度为76-80%。
6.如权利要求1所述的一种用于动力型铅酸蓄电池的负极铅膏的制造方法，其特征 在于包括如下工艺和步骤先将铅粉、短纤维、腐植酸、木素磺酸钠、乙炔炭黑、导电石墨、活 性碳、硫酸钡混合搅拌5-10分钟；在2-3分钟内加入去离子水继续搅拌5-6分钟；在15分 钟内均勻加入浓度为1. 3-1. 4g/cm3(25°C )的硫酸，继续搅拌不低于10分钟；整个过程控 制系统温度在20-60°C以内；最后允许用去离子水微调，以控制出料前负极铅膏的密度为 3. 2-3. 8g/cm3。
全文摘要
一种用于动力型铅酸蓄电池的负极铅膏，负极铅膏的配方如下铅粉100kg、短纤维0.10-0.12kg、腐植酸0.40-0.60kg、木素磺酸钠0.12-0.30kg、乙炔炭黑1.00-2.00kg、导电石墨1.00-1.50kg、活性碳2.00-3.00kg、硫酸钡0.60-1.00kg、去离子水15000-22000g、浓度为1.30-1.40g/cm3(25℃)的硫酸7200-6000ml。本发明有益效果是本发明生产的动力型电池，比能量高、大电流放电能力好、低温容量和循环寿命显著提高。
文档编号H01M4/20GK102088088SQ20101059234
公开日2011年6月8日 申请日期2010年12月6日 优先权日2010年12月6日
发明者孔凡明, 孔晨, 王涛, 马建平 申请人:山东圣阳电源科技有限公司