專利名稱：一種應用納米材料的全密封鉛酸蓄電池的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種應用納米材料的全密封鉛酸蓄電池，它屬于材料科學和電化學的技術領域。
目前我國全密封鉛酸蓄電池(以下簡稱蓄電池)中采用的是涂膏式極板，經化成后，正極板上的活性物質為PbO2，負極板上的為海綿狀Pb。正負極板之間有玻纖隔板。電解質是H2SO4溶液，它滲透于隔板(呈貧液狀態(tài))和活性物質的孔隙中。蓄電池充放電總反應式是。放電反應是蓄電池對外作功的過程，參加此反應的是(+)、(-)極活性物質和H2SO4，由于活性物質孔隙中的H2SO4有限和濃差極化的存在，放電反應進行是有限度的，又由于PbO2電阻率大，又造成了蓄電池一定的內阻，因而，目前的蓄電池存在容量小、比能量低、循環(huán)使用壽命短等缺點。尤其動力型的蓄電池在高倍率的大電流放電時，上述缺點顯得更為嚴重。
本發(fā)明一種應用納米材料的蓄電池，具有大電流放電容量大、比能量高、循環(huán)使用壽命長的特點，它可以克服上述缺點。
為了達到上述目的，本發(fā)明的實施方案是在蓄電池極板的活性物質中添加硅基和鈦基納米材料，這是本發(fā)明的要點。由納米材料生產廠提供的硅基納米材料SiOx(x＝1.2∽1.6)粒經10∽20nm，比表面650∽700m2/g。鈦基納米材料TiO2，粒徑15∽30nm，比表面100m3/g。由于納米SiOx具有龐大的比表面，表面嚴重配位不足和欠氧等特點，產生了極大的表面效應，表現(xiàn)出極強的活性，很容易與PbO2的氧起健合作用，同時又有很強的吸附能力，大量吸附H2SO4中的離子()。由于所吸附的H2SO4離子的存在，可克服活性物質孔隙中有限的H2SO4和濃差極化的缺點，從而使放電反應繼續(xù)進行。同時，納米TiO2的加入，又促使極板的電阻率大大下降。上述的因素造就了本發(fā)明具有大電流(如2小時率)放電容量大、比能量高和循環(huán)使用壽命長的特點。
具體實施例方式試制小批量規(guī)格型號為12V、12Ah的應用納米材料的蓄電池。其中在和膏工序的配方中，添加由納米材料生產廠提供的SiOx0.2∽1.2％和TiO20.05∽0.18％(均為重量％)并充分干拌后再濕拌，制成鉛膏、涂成極片，此工序是本發(fā)明的核心。其余的制造工序與通常的蓄電池相同，直至成品。取本發(fā)明樣品A，和型號規(guī)格相同的動力型普通的蓄電池樣品B，分別測試其主要的電性能指標產品2小時率放電容量(h)比能量(Wh/kg) 循環(huán)壽命(次)A 2.5∽2.6 38∽40 420∽450B 2.0∽2.1 30∽32 300∽310本發(fā)明A比B有如下顯著的優(yōu)點1、2小時率放電容量大，為B的1.23∽1.25倍2、比能量高，為B的1.25∽1.26倍3、循環(huán)壽命長，為的1.40∽1.45倍因而，本發(fā)明以其優(yōu)越的電性能，為電動車輛提供優(yōu)質的動力電源。
權利要求
1.一種應用納米材料的全密封鉛酸蓄電池，其特征在于蓄電池極板上的活性物質中添加了納米材料。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種應用納米材料的全密封鉛酸蓄電池極板上的活性物質中所添加的納米材料，其特征在于該材料為硅基納米SiOx(式中x＝1.2∽1.6)，其粒徑10∽20nm，比表面650∽700m2/g。其添加量為活性物質的0.2∽1.2％(重量％)。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種應用納米材料的全密封鉛酸蓄電池極板上的活性物質中所添加的納米材料，其特征在于該材料為鈦基納米TiO2，其粒徑為15∽20nm，比表面100m2/g。添加量為活性物質的0.05∽0.18％(重量％)。
全文摘要
本發(fā)明為一種應用納米材料的全密封鉛酸蓄電池,它是蓄電池極板的活性物質中添加了硅基納米S
文檔編號H01M4/48GK1367545SQ0112569
公開日2002年9月4日 申請日期2001年9月8日 優(yōu)先權日2001年9月8日
發(fā)明者薛雄生 申請人:薛雄生