循环型铅酸蓄电池正极铅膏配方及制备方法与流程

本发明属于电化学电池技术领域，具体地讲，本发明涉及一种铅酸蓄电池，特别是一种循环型铅酸蓄电池正极铅膏配方，本发明还涉及利用该配方的制备方法。

背景技术：

铅酸蓄电池是一种传统型储能设备，具有结构简单、制作容易、性能可靠和应用成本低等特点，在移动通信、数据中心及微电网等系统中有广泛应用。当今，市售铅酸蓄电池尽管规格繁多，其内置的正极铅膏均采用传统配方，所以不同厂家制造的产品性能差别不大，均能满足大多数常规系统配套要求。但是，市售铅酸蓄电池100%dod循环寿命普遍偏低，与配套系统实际需求有一定的差距。例如一些地区电网运行质态相对较差，频繁停电必然影响移动通信基站的运行质态，若配套市售铅酸蓄电池则存在使用寿命短问题，持续更换电池必然增加用户的使用成本。因此通信行业一直寻求一种耐循环使用的循环型铅酸蓄电池。

技术实现要素：

本发明主要针对市售铅酸蓄电池的100%dod循环寿命偏短的问题，提出一种循环型铅酸蓄电池正极铅膏配方，它在保持原有配方的基础上，通过添加微量导电材料来提升正极铅膏的导电性能，从而提升铅酸蓄电池的循环寿命。本发明还提供应用该配方的制备方法。

本发明通过下述技术方案实现技术目标。

循环型铅酸蓄电池正极铅膏配方，其改进之处在于它包括下列按质量百分计量的组分：稀硫酸5～10%、去离子水5～20%、短纤维0.1～0.5%、导电陶瓷添加剂0.05～5%，其余为铅粉。

作为进一步改进方案，所述稀硫酸在25℃条件下硫酸密度为1.400±0.002g/cm³。

作为进一步改进方案，所述导电陶瓷添加剂为粉末状，其颗粒度为纳米级。

作为进一步改进方案，所述导电陶瓷添加剂是碳化硅、二氧化钼、氮化硅、氮化硼、氮化钛、氮化镁、碳化钨、氮化钒铁中的一种或几种混合。

作为进一步改进方案，所述铅粉氧化度在72～78%。

循环型铅酸蓄电池正极铅膏制备方法，其改进之处在于：将量取的铅粉加入全自动和膏机内，在搅拌过程中持续加入量取的短纤维和导电陶瓷添加剂，在上述组分添加完毕后继续干混至少30min，然后按常规工艺加入量取的稀硫酸和去离子水，经湿混成正极铅膏。

本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：

1、在传统正极铅膏配方基础上添加微量导电材料，该材料来源广泛，混合工艺同现有技术相同，故实施没有任何技术障碍；

2、颗粒度为纳米级的导电陶瓷添加剂掺入常规正极铅膏中，显著改善正极铅膏的导电性能，有利于提升铅酸蓄电池循环寿命；

3、导电陶瓷添加剂用量极少，由此增加制造成本极小，而制作的电池循环寿命加倍，其价值远大于所增成本，故技术经济效益好。

附图说明

图1是添加导电陶瓷添加剂的循环型铅酸蓄电池与同规格市售铅酸蓄电池100%dod循环对比试验曲线图。

具体实施方式

下面根据附图并结合实施例，对本发明作进一步说明。

循环型铅酸蓄电池正极铅膏配方，它包括下列按质量百分比计量的组分：稀硫酸5～10%、去离子水5～20%、短纤维0.1～0.5%、导电陶瓷添加剂0.05～5%，其余为铅粉。本发明选用的稀硫酸在25℃条件下硫酸密度为1.400±0.002g/cm³，选用的导电陶瓷添加剂是粉末状的碳化硅，其颗粒度为纳米级。铅粉是正极铅膏的主体原料，本实施例选用品牌为岛津的铅粉，该铅粉的氧化度在72～78%。

根据上列组分，通过三项实施例来验证本发明的应用效果，具体配置见实施例组分表。

实施例组分表

取用上述三项实施例所列组分分别制作循环型铅酸蓄电池正极铅膏，具体制备方法如下：首先将量取的铅粉加入全自动和膏机内，在搅拌过程中持续加入量取的短纤维和导电陶瓷添加剂。所述短纤维和导电陶瓷添加剂两种材料既可合并加入全自动和膏机内，也可以单独加入，待上述组分添加完毕后继续干混至少30min。然后按常规工艺加入量取的稀硫酸和去离子水，经湿混而成正极铅膏。取用三项实施例制成的正极铅膏分别组装成同一规格的循环型铅酸蓄电池，然后在同一测试条件下按标准规定要求作100%dod循环寿命对比试验，统一在额定容量80%时考核循环次数。本发明三项实施例的循环寿命均有显著性提高，其中实施例1的循环次数为485次，实施例3的循环次数为521次，实施例2的循环次数高达556次。现以本发明实施例2为例与市售铅酸蓄电池作100%dod循环对比试验，试验结果见图1所示，序号1指引曲线是本发明实施例2循环曲线，序号2指引曲线是市售铅酸蓄电池循环曲线。从图1所示可知，对比例市售铅酸蓄电池的在额定容量80%时循环次数仅有250次，本发明循环次数高达556次，与市售产品相差一倍以上，此效果充分说明本发明显著提升铅酸蓄电池循环寿命，完全可以满足移动通信、数据中心及微电网等系统配套要求。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种循环型铅酸蓄电池正极铅膏配方，它包括下列按质量百分计量的组分：稀硫酸5～10%、去离子水5～20%、短纤维0.1～0.5%、导电陶瓷添加剂0.05～5%，其余为铅粉。本发明还包括正极铅膏的制备方法，该方法首先将量取的铅粉加入全自动和膏机内，在搅拌过程中持续加入量取的短纤维和导电陶瓷添加剂，待上述组分添加完毕后继续干混至少30min，然后按常规工艺加入量取的稀硫酸和去离子水，经湿混而成正极铅膏。本发明通过在传统配方中添加导电陶瓷添加剂，显著改善正极铅膏的导电性能，从而提升铅酸蓄电池循环寿命。

技术研发人员：魏晗;刘巍;杨宝峰;楼志强
受保护的技术使用者：双登集团股份有限公司
技术研发日：2018.10.30
技术公布日：2019.01.18