一种铅炭电池负极活性物质制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种铅炭电池负极活性物质制备方法，属于铅酸蓄电池制作技术领 域。
【背景技术】
[0002] 铅酸电池具有原材料来源广且方便易得、造价低、安全性高、性能稳定以及可回收 利用等诸多优点，发展至今日仍占据着非常可观的市场份额。随着科技的进步和发展，各行 业对铅酸蓄电池提出了新的要求，提高比容量以及循环寿命、降低产品重量是亟需解决的 问题。
[0003]铅炭电池是一种新型的超级电池，是将传统铅酸电池和超级电容器两者合一的结 合体。既发挥了超级电容瞬间大容量充电的优点，也发挥了铅酸电池的比能量优势。将高 比表面碳材料(如活性碳、活性碳纤维、碳气凝胶、石墨和碳纳米管等）掺入铅负极中，发挥 超级电容的瞬间大容量充电的优点和高比表面碳材料的高导电性及其对铅基活性物质的 分散性，提高铅活性物质的利用率，且在高倍率充放电期间起到缓冲器的作用，有效地保护 负极板，抑制"硫酸盐化"现象。但是，由于碳材料和铅粉在密度上的较大差异，采用现有的 混合和膏方式，碳材料难以均匀分散，使铅膏与极板的结合变差，涂膏难度加大，极板强度 降低。这样不仅无法将超级电容特性融合到电池中去，反而会使电池性能下降，循环寿命降 低。因此，解决碳材料在铅膏中的分散问题，增大碳的活性表面，才能真正将超级电容和铅 酸电池合二为一，适应新能源产业和电动汽车产业的发展。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种提高电池充电接受能力和循 环性能的铅炭电池负极活性物质制备方法。
[0005]本发明所采用的技术方案如下： 铅炭电池负极活性物质制备方法，以铅粉、碳材料、水、硫酸和添加剂为原料，在和膏设 备中混合后制成铅膏，其特征是主要操作步骤如下： (1) 备料：按原料总量的质量百分比称取以下各组分： 铅粉75%?82%，碳材料0. 2%?1%，硫酸钡1%?2%，木素质0. 05%?0. 12%，腐植酸 0? 1% ?0? 35%，短纤维 0? 1% ?0? 3%，纯水 10% ?15%，硫酸（1. 3 ?1. 4g/cm3) 4%7% ; (2) 干混：将铅粉、碳材料、硫酸钡、木素、腐植酸、短纤维干混8?lOmin; (3) 湿混：对干混后的混合料加入纯水湿混10?15min; (4) 酸混：对湿混后的混合料缓慢加入硫酸进行酸混，控制加酸时间8?12min，加酸完 毕后继续搅拌35?45min，至铅膏外观色泽均一，测量铅膏视密封和温度，合格后出膏。
[0006]采用散热冷却装置保持铅膏制备过程中温度不超过72°C，出膏温度控制在50? 55。。。
[0007]本发明采用铅炭电池专用和膏机、专用碳材料，通过各成分的优化配比和控制干 混阶段、湿混阶段及酸混阶段的混合时间，使碳材料在铅膏中分散均匀，这种分散均匀性就 发挥了碳材料的高比表面、高导电性以及其对铅基活性物质的分散性，提高铅活性物质的 利用率，进而在高倍率充放电期间起到缓冲器的作用，有效地保护负极板，抑制"硫酸盐化" 现象，显著提高了电池大电流充放电接受能力和循环性能，抑制电极表面的硫酸盐化，使电 池兼具高容量和长循环寿命。
【附图说明】
[0008] 图1为采用本发明制作的极板截面图； 图2为采用本发明制作的极板表面图； 图3为采用现行工艺制作的极板截面图； 图4为采用现行工艺制作的极板表面图。
[0009] 【具体实施方式】： 下面通过实施例的具体操作及采用本发明和现有方法分别制作电池进行试验对比，对 本发明作进一步说明。
【主权项】
1. 一种铅炭电池负极活性物质制备方法，w铅粉、碳材料、水、硫酸和添加剂为原料，在 和膏设备中混合后制成铅膏，其特征是主要操作步骤如下： (1) 备料；按原料总量的质量百分比称取W下各组分： 铅粉75%?82%，碳材料0. 2%?1%，硫酸顿1%?2%，木素0. 05%?0. 12%，腐植酸 0. 1% ?0. 35%，短纤维 0. 1% ?0. 3%，纯水 10% ?15%，硫酸（1. 3 ?1. 4g/cm3) 4% ?7〇/〇; (2) 干混；将铅粉、碳材料、硫酸顿、木素、腐植酸、短纤维干混8?lOmin ; (3) 湿混；对干混后的混合料加入纯水湿混10?15min ; (4) 酸混；对湿混后的混合料缓慢加入硫酸进行酸混，控制加酸时间8?12min，加酸完 毕后继续揽拌35?45min，至铅膏外观色泽均一，测量铅膏视密度和温度，合格后出膏。
2. 按权利要求1所述铅炭电池负极活性物质制备方法，其特征是采用散热冷却装置保 持铅膏制备过程中温度不超过72C，出膏温度控制在50?55C。
【专利摘要】本发明公开了一种铅炭电池负极活性物质制备方法，属于铅酸蓄电池制作技术领域。采用专用的铅炭电池和膏设备，通过各成分的优化配比和控制各阶段干混、湿混、酸混时间，进而达到生产质量良好（碳材料分散性好）、过程可控且满足电池性能要求的铅炭电池负极铅膏。这种铅膏可以显著提高电池大电流充放电接受能力和部分荷电状态下的循环性能，抑制电极表面的硫酸盐化，使电池兼具高容量和长循环寿命。
【IPC分类】H01M4-16, H01M4-21
【公开号】CN104577058
【申请号】CN201410829270
【发明人】唐万明, 肖振华
【申请人】双登集团股份有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月26日