专利名称：一种铅酸蓄电池正极极板及其制备方法
技术领域：
本发明属于铅蓄电池技术领域，尤其涉及正极极板技术。
背景技术：
目前出于环境保护目的，代替传统石油、煤炭等高污染能源，电能得到越来越多的重视和应用。而铅酸蓄电池是目前电动汽车、自行车等的主要动力来源。但其可靠性。免维护性、深循环电池容量衰减及耐腐蚀性都有待提高。尤其是目前铅锡合金传统电极制成的铅酸蓄电池由于板栅腐蚀变形、活性物质析氢析氧抑制不佳，容易脱落等造成其寿命不长。
发明内容
发明目的:针对上述现有存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种铅酸蓄电池正极极板及其制备方法，该方法制备的正积极板具有高抗腐蚀性、为多孔隙高比表面积结构，呢能明显提高正极充放电性能。技术方案:为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案:一种铅酸蓄电池正极极板，包括正极板栅和涂覆在该正极板栅上的活性物质，所述活性物质包含以下重量份数的组分:
二氧化铅1000份；
氧化秘5 50份；
石墨10 50份；
复合稀土0.1 I份；
活性添加剂 O 20份；
其中，所述复合稀土中含有以下质量分数组分:铈Ce:52 67%、钇Y: 12 22%、钕Nd:10 20% ;以及不可避免的杂质。作为优选，所述活性添加剂为丙烯基苯乙烯或丙烯基硫脲。作为优选，所述正极板栅包括基体和表层，其中表层通过镀覆方式形成，主要含有以下质量百分比的组分:
铅 Pb: 95 98%
锑 Sb: 2 5% ；
锡 Sn: 0.03 0.1% ；
复合稀土: 0.01 0.05% ；
其中复合稀土含有以下质量分数的组分^Ce:52 67%、钇Y:12 22%、钕Nd:10 20% ;以及余量的不可避免的杂质。作为优选，所述基体为铅、铅合金、铜或钛。一种上述铅酸蓄电池正极极板的制备方法，包括以下步骤:a、正极板栅的制备:将将基体作为阴极浸入电镀液中电镀得到表层，该镀液及操作条件如下:
醋酸铅30 45g/L ；
酒石酸锑钾 0.5 5g/L ；
氯化亚锡0.5 1.0g/L ；
柠檬酸80 120g/L ；
氨基磺酸20 50g/L ；
硼酸20 40g/L ；
稀土添加剂 50 500ppm ；
丁炔二醇丙氧基化合物BMP10 IOOppm ；
其中，所述稀土添加剂为氧化铈、氧化钇和氧化钕的混合物；电流密度为I 5A/dm2 ；pH为4 6 ;温度为15 35°C ;阳极为铅板；
b、活性物质制备:在经过氧化的铅粉中，加入规定量的氧化铋、复合稀土、石墨和活性添加剂混合均匀，并制成铅膏；
C、然后将铅膏用涂片机填涂到正极板栅上，并经过固化和干燥。作为优选，所述正极板栅中表层的厚度为5 10微米。有益效果:与现有技术相比，本发明具有以下优点:相对普通铅锡合金电池板栅具有更高的抗腐蚀形变性能、高比重容量、在多次充放电深循环后，仍具有较好的电池容量，因此寿命更长。
具体实施例方式下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。实施例1
一种铅酸蓄电池的制备方法，本实施例以金属钛为基体，通过以下方法制备:
正极板栅的制备:将钛基体在电镀液中进行镀覆得到掺杂有复合稀土元素的Pb-Sb-Sn的合金表层，具体电镀液及工作参数如下:40g/L的醋酸铅、2.2g/L的酒石酸锑钾、0.7g/L的氯化亚锡、柠檬酸120g/L、35g/L的硼酸混合溶解完全后，调节pH到5左右，加入IOOppm的氧化铺、IOOppm的氧化乾和IOOppm的氧化钕,在充分搅拌的条件下，加入20ppm的丁炔醇丙氧基化合物BMP后，电镀液配置完成。以铅板作为阳极，钛金属基材作为阴极并带电下槽(连接直流电源负极，提高结合力)进行电镀，电流密度控制在2 3A/dm2范围内，电沉积5 10分钟，可以获得3 10微米的镀层，该镀层主要成分为铅，并含有大约2.8%的金属锑、0.7%的金属锡以及微量的稀土元素铈、钇和钕。实际上基材可以选择铅及铅合金，或铜金属。当选择铜或钛金属时，可以提高铅酸蓄电池的比重容量，且Cu和Ti离子对蓄电池电解液没有副作用，尤其是金属钛具有高稳定性，并能提高板栅的抗腐蚀性能。活性物质制备:在经过氧化的1000份铅粉中，加入15份氧化铋、24份石墨、0.5份的复合稀土，该复合稀土中含有铈Ce:52 67%、钇Y: 12 22%、钕Nd:10 20% ;，然后加入5份丙烯基苯乙烯，进行混合均匀后，制成铅膏，并将该铅膏填涂到上述正极板栅上，最后经过固化和干燥。本例中，活性添加剂丙烯基苯乙烯与石墨有协同作用，在板栅涂膏固化干燥过程中，有利于正极活性物质内网格的形成，提高其孔隙率。在进行充放电时，有利于电解液渗透传质到活性物质中，从而有效利用活性物质，提高充放电性能。另外石墨还能提高极板的导电性，降低内阻；同时上述复合稀土元素和金属铋的引入，在提高板栅抗腐蚀性能避免腐蚀变形的同时，有效提高了充电时析氧过电位，减少电解液水分的损失，同时提高了电池安全性。二氧化铅1000份；
氧化秘5 50份；
石墨10 50份；
复合稀土0.1 I份；
活性添加剂 O 20份；
其中，所述复合稀土中含有以下质量分数组分:铈Ce:52 67%、钇Y:12 22%、钕Nd:10 20% ;以及不可避免的杂质。实施例2
本实施例以金属铜为基材，并在以下镀液中电镀:32g/L的醋酸铅、4.5g/L的酒石酸锑钾、0.5g/L的氯化亚锡、柠檬酸120g/L、35g/L的硼酸混合溶解完全后，调节pH到5左右，力口入200ppm的氧化铺、IOOppm的氧化乾和50ppm的氧化钕,在充分搅拌的条件下,加入IOppm的N，N- 二乙基丙炔胺DEP后，电镀液配置完成。以铅板作为阳极，铜金属基材作为阴极并带电下槽(连接直流电源负极)进行电镀，电流密度控制在2 3A/dm2范围内，电沉积5 10分钟，可以获得3 10微米的镀层，该镀层主要成分为铅，并含有大约3.5%的金属锑、
0.5%的金属锡以及微量的约为0.02%的稀土元素铈、钇和钕。活性物质制备:在经过氧化的1000份铅粉中，加入40份氧化铋，40份石墨、0.2份复合稀土，其中复合稀土中包含铈Ce:52 67%、钇Y:12 22%、钕Nd:10 20% ;以及15份丙烯基苯乙烯，混合均匀并制成铅膏。最好将该铅膏填涂在板栅上，经过固化干燥。金属钛或铜作为基体，可以降低极板密度，提高电池的比重容量，且钛离子对电解液没有副作用。将实施例1和2的板栅以及普通板栅以串联方式在硫酸溶液中进行电解，一段时间后取出样品经水洗晾干后，称取电解前后的重量。表I是对比结果。表I
权利要求
1.一种铅酸蓄电池正极极板，包括正极板栅和涂覆在该正极板栅上的活性物质，其特征在于:所述活性物质包含以下重量份数的组分: 二氧化铅1000份； 氧化秘5 50份； 石墨10 50份； 复合稀土0.1 I份； 活性添加剂 O 20份； 其中，所述复合稀土中含有以下质量分数组分:铈Ce:52 67%、钇Y:12 22%、钕Nd:10 20% ;以及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述铅酸蓄电池正极极板，其特征在于:所述活性添加剂为丙烯基苯乙烯或丙烯基硫脲。
3.根据权利要求1或2所述铅酸蓄电池正极极板，其特征在于:所述正极板栅包括基体和表层，其中表层通过镀覆方式形成，主要含有以下质量百分比的组分: 铅 Pb: 95 98% 锑 Sb: 2 5% ； 锡 Sn: 0.03 0.1% ； 复合稀土: 0.01 0.05% ； 其中复合稀土含有以下质量分数的组分^Ce:52 67%、钇Y:12 22%、钕Nd:10 20% ;以及余量的不可避免的杂质。
4.根据权利要求3所述铅酸蓄电池正极极板，其特征在于:所述基体为铅、铅合金、铜或钛。
5.一种权利要求4所述铅酸蓄电池正极极板的制备方法，其特征在于包括以下步骤: a、正极板栅的制备:将将基体作为阴极浸入电镀液中电镀得到表层，该镀液及操作条件如下: 醋酸铅30 45g/L ； 酒石酸锑钾 0.5 5g/L ； 氯化亚锡0.5 1.0g/L ； 柠檬酸80 120g/L ； 氨基磺酸20 50g/L ； 硼酸20 40g/L ； 稀土添加剂 50 500ppm ； 丁炔二醇丙氧基化合物BMP10 IOOppm ； 其中，所述稀土添加剂为氧化铈、氧化钇和氧化钕的混合物；电流密度为I 5A/dm2 ；pH为4 6 ;温度为15 35°C ;阳极为铅板； b、活性物质制备:在经过氧化的铅粉中，加入规定量的氧化铋、复合稀土、石墨和活性添加剂混合均匀，并制成铅膏； C、然后将铅膏用涂片机填涂到正极板栅上，并经过固化和干燥。
6.根据权利要求5所述铅酸蓄电池正极极板的制备方法，其特征在于:所述正极板栅中表层的厚度为5 10微米。
全文摘要
本发明公开了一种铅酸蓄电池正极极板，包括正极板栅和涂覆在该正极板栅上的活性物质，所述活性物质包含以下重量份数的组分二氧化铅1000份；氧化铋5～50份；石墨10～50份；复合稀土0.1～1份；活性添加剂0～20份；其中，所述复合稀土中含有以下质量分数组分铈Ce52～67%、钇Y12～22%、钕Nd10～20%；以及不可避免的杂质。本发明相对普通铅锡合金电池板栅具有更高的抗腐蚀形变性能、高比重容量、在多次充放电深循环后，仍具有较好的电池容量，因此寿命更长。
文档编号H01M4/62GK103227316SQ20131011538
公开日2013年7月31日 申请日期2013年4月3日 优先权日2013年4月3日
发明者袁平, 谭明铭, 张静, 严学庆 申请人:江苏海德森能源有限公司