提高铅酸蓄电池高温循环寿命的正极铅膏及其制备方法与流程

本发明属于起动型铅酸蓄电池技术领域，具体涉及一种提高起动型铅酸蓄电池高温循环寿命的正极铅膏及其制备方法。

背景技术：

高温寿命及高温下的水损耗高是行业内的一个关键课题，也是各个蓄电池企业重点关注和技术攻关工作内容，特别是在南方大中城市出租车上使用的富液式产品，其高温寿命是更能突出产品特性的关键指标。

通过改善正极板栅与活性物质界面结构，使良好的电子交换界面氧化膜的形成，氧化膜对金属有较好的保护作用，即这类氧化膜有减缓或阻止金属继续氧化的能力，继而提高正极板栅高温耐腐蚀性能。

采用在正极铅膏中添加有利于改善界面特性的物质，使产品在过充电条件下的电化学失水和正极板栅氧化腐蚀程度降低。

大众、通用等知名配套主机产对高温寿命提出越来越苛刻的接收标准：

目前多次验证高温寿命波动性较大、无法满足客户要求，影响着产品投放市场的进度。

为了改善起动型铅酸蓄电池产品的高温性能，必须根据相关项试验数据和因子变动的对应关系，通过必要的配方改进和工艺改进，使其高温使用环境范围增大，满足相关标准要求和市场需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述现有技术中，针对现有主机厂配套产品j2801循环寿命单元测试存在的不足，提供一种高温环境下的长循环寿命铅酸电池正极铅膏及其制备方法。

本发明正极铅膏的技术解决方案是：一种提高铅酸蓄电池高温循环寿命的正极铅膏，其特征在于按质量百分比含有：

铅粉78.2%-80.2%；

红丹2.6%-2.7%；

短纤维0.05%-0.06%；

有机粘合剂0.09%-1.00%；

界面改善剂0.02%-0.05%；

稀硫酸7.0%-7.5%；

纯水10.0%-10.5%；

铅膏视密度：4.20g/ml~4.35g/ml。

本发明正极铅膏的技术解决方案中所述的稀硫酸的浓度为40~50%。

本发明正极铅膏的技术解决方案中所述的界面改善剂为一种分析纯硫酸亚锡。

本发明正极铅膏的技术解决方案中所述的短纤维为腈纶，长度为3-6mm，直径为8-18nm。

本发明正极铅膏的技术解决方案中所述的有机粘合剂为聚四氟乙烯乳液。

本发明正极铅膏的技术解决方案中所述的红丹为工业级四氧化三铅。

本发明正极铅膏的技术解决方案中所述的铅粉的氧化度为74-88%，比表面积为12000-24000cm²/g。

本发明正极铅膏的技术解决方案中所述的铅膏视密度为4.15g/ml-4.30g/ml。

本发明正极铅膏制备方法的技术解决方案是：一种酸蓄电池高温循环寿命的正极铅膏的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（a）按照质量百分比，称取铅粉、红丹、短纤维进行机械预混，预混时间为2-4min；

（b）按照质量百分比，将纯水、有机粘合剂、界面改善剂和上述预混原料加入和膏机内部，快速搅拌1-3分钟；

（c）按照质量百分比，将稀硫酸缓慢加入到上述体系中，加酸过程中体系温度控制在35-52℃之间，整个过程持续搅拌14-19分钟；

（d）用微量去离子水微调铅膏视密度为4.15-4.30g/cm³，针入度为18-22mm，形成正极铅膏；

（e）将上述正极铅膏涂到正极栅板上，极板干燥固化时，采用中温高湿固化工艺，其中固化时间在25-50h，干温度40℃，相对湿度85-95%，干燥时间在30-40h，温度为60-70℃。

本发明正极铅膏制备方法的技术解决方案中所述的稀硫酸的浓度为40~50%；界面改善剂为一种分析纯硫酸亚锡；短纤维为腈纶，长度为3-6mm，直径为8-18nm；有机粘合剂为ptfe乳液；红丹为工业级四氧化三铅；铅粉的氧化度为74-88%，比表面积为12000-24000cm²/g

本发明的有益效果是：

1）本发明的产品在高温环境循环寿命过程中失水速率有极大的降低，从而减小了正极板栅腐蚀速率；

2）本发明的产品，高温环境下saej2801循环寿命测试单元数达到并超过主机厂要求的≥15个单元。

本发明主要用于起动型铅酸蓄电池以提高其高温循环使用寿命。

附图说明

图1是实验组与对照组saej2801电压降低趋势图。

图2是实验组与对照组saej2801失水趋势图。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式做详细描述。

一种提高起动型铅酸蓄电池高温循环寿命的正极铅膏及制备方法，其特征在于：

正极铅膏按质量百分比含有：

铅粉78.2%-80.2%；

工业级四氧化三铅2.6%-2.7%；

短纤维0.05%-0.06%；

聚四氟乙烯乳液0.09%-1.00%；

分析纯硫酸亚锡0.02%-0.05%；

稀硫酸7.0%-7.5%；

纯水10.0%-10.5%；

其中，铅粉的氧化度为74-88%，比表面积为12000-24000cm²/g；稀硫酸的浓度为40~50%；短纤维为腈纶，长度为3-6mm，直径为8-18nm；

制备方法包括以下步骤：

（a）按照质量百分比，称取铅粉、工业级四氧化三铅、短纤维进行机械预混，预混时间为2-4min；

（b）按照质量百分比，将纯水、聚四氟乙烯乳液、分析纯硫酸亚锡和上述预混原料加入和膏机内部，快速搅拌1-3分钟；

（c）按照质量百分比，将稀硫酸缓慢加入到上述体系中，加酸过程中体系温度控制在35-52℃之间，整个过程持续搅拌14-19分钟；

（d）用微量去离子水微调铅膏视密度为4.15-4.30g/cm³，针入度为18-22mm，形成正极铅膏；

（e）将上述正极铅膏涂到正极栅板上，极板干燥固化时，采用中温高湿固化工艺，其中固化时间在25-50h，干温度40℃，相对湿度85-95%，干燥时间在30-40h，温度为60-70℃。

本发明一种提高起动型铅酸蓄电池高温循环寿命的正极铅膏优选的是按质量百分比含有：

铅粉78.8%-79.7%；

工业级四氧化三铅2.6%-2.7%；

短纤维0.05%-0.06%；

聚四氟乙烯乳液0.09%-1.00%；

分析纯硫酸亚锡0.03%-0.04%；

稀硫酸7.1%-7.3%；

纯水10.2%-10.4%；

其中，铅粉的氧化度为74-88%，比表面积为12000-24000cm²/g；稀硫酸的浓度为40~50%；短纤维为腈纶，长度为3-6mm，直径为8-18nm。

本发明一种提高起动型铅酸蓄电池高温循环寿命的正极铅膏及制备方法的实施例，正极铅膏按质量百分比含有：

铅粉78.8%-79.7%；

工业级四氧化三铅2.6%-2.7%；

腈纶0.05%-0.06%；

聚四氟乙烯乳液0.09%-1.00%；

分析纯硫酸亚锡0.03%-0.04%；

40~50%稀硫酸7.1%-7.3%；

纯水10.2%-10.4%；

其中，腈纶长度为3-6mm，直径为8-18nm；铅粉的氧化度为74-88%，比表面积为12000-24000cm²/g；

制备方法包括以下步骤：

（a）按照质量百分比，称取铅粉、工业级四氧化三铅、腈纶纤维进行机械预混，预混时间为2-4min；

（b）按照质量百分比，将纯水、聚四氟乙烯乳液、分析纯硫酸亚锡和上述预混原料加入和膏机内部，快速搅拌1-3分钟；

（c）按照质量百分比，将40~50%稀硫酸缓慢加入到上述体系中，加酸过程中体系温度控制在35-52℃之间，整个过程持续搅拌14-19分钟；

（d）用微量去离子水微调铅膏视密度为4.15-4.30g/cm³，针入度为18-22mm，形成正极铅膏；

（e）将上述正极铅膏涂到正极栅板上，极板干燥固化时，采用中温高湿固化工艺，其中固化时间在25-50h，干温度40℃，相对湿度85-95%，干燥时间在30-40h，温度为60-70℃。

采用saej2801标准方法对本发明实施例和现有产品测试数据对比如图1、图2所示。

其中，56030为采用本发明制成的起动型铅酸蓄电池；85550为现有的一种起动型铅酸蓄电池；efbh6为现有的另一种起动型铅酸蓄电池。

通过不同规格产品的对比试验验证，本发明具有如下的明显特征：

1）本发明的产品在高温环境循环寿命过程中失水速率有极大的降低，从而减小了正极板栅腐蚀速率；

2）本发明的产品，高温环境下saej2801循环寿命测试单元数达到并超过主机厂要求的≥15个单元。