專利名稱：鉛酸蓄電池正極板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
鉛酸蓄電池自十八世紀(jì)問(wèn)世以來(lái)已有近150年的歷史，鉛酸蓄電池以其穩(wěn)定的性能、低廉的價(jià)格廣泛應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車的起動(dòng)和照明。二十世紀(jì) 八十年代出現(xiàn)的密封免維護(hù)鉛酸蓄電池，拓寬了鉛酸蓄電池的應(yīng)用領(lǐng)域，成為通訊、電力、鐵路、航空、太陽(yáng)能、風(fēng)能、UPS電源等行業(yè)必不可少的電源， 至今鉛酸蓄電池仍占有世界蓄電池市場(chǎng)65 70 %的份額。
背景技術(shù)：
鉛酸蓄電池與鋰離子蓄電池、鎳一氫化物蓄電池相比最大的缺 點(diǎn)是電池重量比能量低。據(jù)相關(guān)報(bào)道，鋰離子蓄電池的重量比能量達(dá)到80 120Wh/kg，重量比容量為21.6 32.4Ah/kg;鎳一氫化物蓄電池的重量比能量為 50 60Wh/kg，重量比容量為41.6 50Ah/kg;市場(chǎng)銷售的固定型鉛酸蓄電池的 重量比能量?jī)H為20 30Wh/kg，重量比容量10 15Ah/kg。提高鉛酸蓄電池重量比能量主要的方法是提高活性物質(zhì)的利用率，通常鉛 酸蓄電池的容量是由正極容量所控制，正極板在蓄電池的可逆反應(yīng)中處于被氧 化的狀態(tài)，對(duì)于要求長(zhǎng)使用壽命的固定型鉛酸蓄電池正極板必須要有一定的厚 度， 一般固定電池正極板的厚度在3.5 5mm，正極板的厚度越大，正極活性物 質(zhì)的利用率越低，固定型鉛酸蓄電池正極板的活性物質(zhì)的利用率只有20 30%。 由于正極板厚度大，正極板中間部分的活性物質(zhì)很難與電解液接觸，得不到反 應(yīng)。為此，只有改變正極板的結(jié)構(gòu)，在保證電池使用壽命的條件下，使正極活 性物質(zhì)充分反應(yīng)，提高活性物質(zhì)的利用率，提高鉛酸蓄電池的重量比能量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種鉛酸蓄電池正極板，本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的,一種鉛酸蓄電池正極板，其特征在于設(shè)正極板柵的寬為A，高為B，厚為H; A、 B、 H的數(shù)值是根據(jù)電池外殼 尺寸、電池容量要求設(shè)計(jì)的；第一步將厚度為H的正板柵分成兩片，每片厚度 為H' ,H'等于H減去0.4 0.6mm后除2;H' 二 (H—0. 4 0. 6) +2;該電池的正極板柵合金材料為:Pb+Ax + By+Cz+Du+Ev+Fw其中A=K，Ca,Sr， B=Sb，Na C = Sn ,Zn D= Mg， Al, Ag E= Cu， S F=As, Ce,Bix=0 0.5%; y=0 ~ 2.0%; z=0.001 1.5%; u=0.001 0.8%; v=0.001 0.8%; 『0.001~0.5%;在480 55(TC條件下，將合金熔化澆鑄于板柵模具中，制正極板柵; 電池的正極活性物質(zhì)組合物為100kg鉛粉加入1.08 1. 30g/cm3的硫酸溶液12L，加入異性石墨100 800g加入Zr02粉末100 800g，加入100 500g晴論短纖維，加入100 500gPiccono1 A500;在合膏機(jī)中攪拌均勻，涂于正極板柵上，經(jīng)過(guò)固化、化成、干燥制成正極板；用兩片厚度為H'的正極板，中間留有0.4 0.6mm的間隙，插入一個(gè)塑料框 中；(如圖)用粘合劑將兩片正極板粘好；在兩片厚度為H'的正極板之間0.4 0.6mm的間隙中注入含膠量為6 8% 的膠體電解液，制成片用以組裝電池的正極板，正極板的厚度為H。


圖l、板柵尺寸寬A，高B，厚H'制造成板柵； 圖2、尺寸為A， B，H'的正極板； 圖3、用來(lái)密封的塑料框；圖4、將兩片A， B， H'極板插入塑料框后粘合密封，在0.4 0.6mm的間隙中間注入含膠量為8%的膠體電解液。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例設(shè)正極板柵的寬為136mm，高為270mm，厚為4.2mm。第一步鑄造寬為 136mm，高為270mm，厚為1. 9mm的正極板柵。該電池的正極板柵合金材料為100Kg鉛中加入100gCa，加入1000gSn，加入20gAl，加入20g Cu,加入 腦gBi，加入20gNa ;在480 55(TC條件下，將合金熔化澆鑄于板柵模具中，制正極板柵； 極板的正極活性物質(zhì)組合物為-100kg鉛粉加入密度為1.20g/cn^的硫酸溶液12L，加入異性石墨600g，加 入ZrO2粉末800g，加入400g晴綸短纖維，加入300gPiccono1 A500;在合膏機(jī)中攪拌均勻，涂于正極板柵上，經(jīng)過(guò)固化、化成、干燥制成正極板；用兩片厚度為1.9mm的正極板，中間留有0.4 0.6mm的間隙，插入一個(gè)塑 料框中；(如圖)用粘合劑將兩片正極板粘好；在兩片厚度為1.9mm的正極板之間0.4mm的間隙中注入含膠量為8%的膠 體電解液，制成一片用以組裝電池的正極板，正極板的厚度為4.2mm。
權(quán)利要求
1、一種鉛酸蓄電池正極板，其特征在于鉛酸蓄電池正極板，設(shè)正極板柵的寬為A，高為B，厚為H；A、B、H的數(shù)值是根據(jù)電池外殼尺寸、電池容量要求設(shè)計(jì)的；第一步將厚度為H的正板柵分成兩片，每片厚度為H′，H′等于H減去0.4～0.6mm后除2；H′＝(H-0.4～0.6)÷2；該電池的正極板柵合金材料為Pb+Ax+By+Cz+Du+Ev+Fw其中A＝K，Ca，Sr， x＝0～0.5％；B＝Sb，Na y＝0～2.0％；C＝Sn，Zn z＝0.001～1.5％；D＝Mg，Al，Ag u＝0.001～0.8％；E＝Cu，S v＝0.001～0.8％；F＝As，Ce，Bi w＝0.001～0.5％；在480～550℃條件下，將合金熔化澆鑄于板柵模具中，制正極板柵；電池的正極活性物質(zhì)組合物為100kg鉛粉加入密度為1.08～1.30g/cm3的硫酸溶液12L，加入異性石墨100～800g，加入ZrO2粉末100～800g，加入100～500g晴綸短纖維，加入100～500gPicconol A500；在合膏機(jī)中攪拌均勻，涂于正極板柵上，經(jīng)過(guò)固化、化成、干燥制成正極板；用兩片厚度為H′的正極板，中間留有0.4～0.6mm的間隙，插入一個(gè)塑料框中；(如圖)用粘合劑將兩片正極板粘好；在兩片厚度為H′的正極板之間0.4～0.6mm的間隙中注入含膠量為6～8％的膠體電解液，制成一片用以組裝電池的正極板，正極板的厚度為H。
2、按照權(quán)利要求l所述的鉛酸蓄電池正極板，其特征在于鉛酸蓄電池正極板，設(shè)正極板柵的寬為A，高為B，厚為H; A、 B、 H的 數(shù)值是根據(jù)電池外殼尺寸、電池容量要求設(shè)計(jì)的；第一步將厚度為H的正板柵 分成兩片，每片厚度為H' ，H'等于H減去0.4 0.6mm后除2;H' 二 (H-0.4 0. 6) +2;該電池的正極板柵合金材料為Pb+Ax+By+Cz+Du+Ev+Fw 其中A=K，Ca，Sr,B= NaC = Sn ,ZnD= Mg， Al, Ag E= Cu， S F=As， Ce, Bix=0 .04 0.5%; y=0.19~2.0%; z=0.5 1.5%; u=0.6~ 0.8%; v=0.5~ 0.8%; w=0.05~ 0.5%;在480 55(TC條件下，將合金熔化澆鑄于板柵模具中，制正極板柵； 電池的正極活性物質(zhì)組合物為100kg鉛粉加入密度為1.08 1.30g/cm3的硫酸溶液12L，加入異性石墨 100 600g，加入ZrQ2粉末100 400g，加入100 300g晴綸短纖維，加入100 300gPiccono1 A500;在合膏機(jī)中攪拌均勻，涂于正極板柵上，經(jīng)過(guò)固化、化成、干燥制成正極板；用兩片厚度為H'的正極板，中間留有0.4 0.6mm的間隙，插入一個(gè)塑料框 中；(如圖)用粘合劑將兩片正極板粘好；在兩片厚度為H'的正極板之間0.4 0.6mm的間隙中注入含膠量為6 8% 的膠體電解液，制成一片用以組裝電池的正極板，正極板的厚度為H。
3、按照權(quán)利要求1所述的鉛酸蓄電池正極板，其特征在于鉛酸蓄電池正極板，設(shè)正極板柵的寬為A，高為B，厚為H; A、 B、 H的 數(shù)值是根據(jù)電池外殼尺寸、電池容量要求設(shè)計(jì)的；第一步將厚度為H的正板柵 分成兩片，每片厚度為H' ，H'等于H減去0.4 0.6mm后除2;H'(H—0. 4 0. 6) +2;該電池的正極板柵合金材料為 Pb+Ax+By+Cz+Du+Ev+Fw 其中A=K,Ca,Sr,B=NaC = Sn ,ZnD= Mg, Al, AgE= Cu, SF= As, Ce，Bix=0.35 0.46%; y=0 .16 1.96%; z=0.15~1.0%; u=0.58~ 0.7%; v=0.28 0.68%; w=0.22 0.48%;在480 55(TC條件下，將合金熔化澆鑄于板柵模具中，制正極板柵;電池的正極活性物質(zhì)組合物為100kg鉛粉加入密度為1.08 1.30g/cm3的硫酸溶液12L，加入異性石墨 400 800g，加入Zr02粉末400 800g，加入300 500g晴綸短纖維，加入300 500gPiccono1 A500;在合膏機(jī)中攪拌均勻，涂于正極板柵上，經(jīng)過(guò)固化、化成、十燥制成正極板；用兩片厚度為H'的正極板，中間留有0.4 0.6mm的間隙，插入一個(gè)塑料框 中；(如圖)用粘合劑將兩片正極板粘好；在兩片厚度為H'的正極板之間0.4 0.6mm的間隙中注入含膠量為6 8% 的膠體電解液，制成一片用以組裝電池的正極板，iH極板的厚度為H。
4、按照權(quán)利要求l所述的鉛酸蓄電池止極板，其特征在于鉛酸蓄電池正極板，設(shè)正極板柵的寬為A，高為B，厚為H; A、 B、 H的 數(shù)值是根據(jù)電池外殼尺寸、電池容量要求設(shè)計(jì)的；第一步將厚度為H的正板柵 分成兩片，每片厚度為H' ，H'等于H減去0.4 0.6mm后除2;H' = (H-0. 4 0. 6) +2;該電池的正極板柵合金材料為Pb+Ax+By+Cz+Du+Ev+Fw其中A=K,Ca,Sr， x=0.06 0.1%;B=NaC = Sn ，ZnD= Mg， Al， Agy=0.05 0.2%; z=0.8%; u=0.25 0.78%;E= Cu, S v=0.089 0.68%;F= As, Ce, Bi 薩0還 0.39%;在480 55(TC條件下，將合金熔化澆鑄于板柵模具中，制正極板柵；電池的正極活性物質(zhì)組合物為100kg鉛粉加入密度為1.08 1.30g/cm3的硫酸溶液12L，加入異性石墨 300 600g，加入Zr02粉末300 600g，加入200 400g晴綸短纖維，加入200 楊gPicconol A500;在合膏機(jī)中攪拌均勻，涂于正極板柵上，經(jīng)過(guò)固化、化成、干燥制成正極板；用兩片厚度為H'的正極板，中間留有0.4 0.6mm的間隙，插入一個(gè)塑料框 中；(如圖)用粘合劑將兩片正極板粘好；在兩片厚度為H'的正極板之間0.4 0.6mm的間隙中注入含膠量為6 8% 的膠體電解液，制成一片用以組裝電池的止極板，正極板的厚度為H。
5、按照權(quán)利要求l所述的鉛酸蓄電池正極板，其特征在于鉛酸蓄電池正極板，設(shè)正極板柵的寬為A，高為B,厚為H; A、 B、 H的 數(shù)值是根據(jù)電池外殼尺寸、電池容量要求設(shè)計(jì)的；第一步將厚度為H的正板柵 分成兩片，每片厚度為H' ，H'等于H減去0.4 0.6mm后除2;H' = (H-0. 4 0.6) +2;該電池的正極板柵合金材料為Pb+Ax+By+Cz+Du+Ev+Fw其中A=K,Ca，Sr, x=0 .06 0.12%;B= Na C = Sn ,Zn D= Mg， Al, Ag E= Cu， S F=As, Ce,Biy=0 .08%; z=0.18~0.8%; u=0.05 0.66%; v=0.001~0.68%; w=0.25~ 0.5%;在480 55(TC條件下，將合金熔化澆鑄于板柵模具中，制正極板柵； 電池的正極活性物質(zhì)組合物為100kg鉛粉加入密度為1.08 1.30g/cm3的硫酸溶液12L，加入異性石墨600g，加入ZrO2粉末500g，加入300g晴論短纖維，加入400gPiccono1 A500;在合膏機(jī)中攪拌均勻，涂于正極板柵上，經(jīng)過(guò)固化、化成、干燥制成正極板；用兩片厚度為H'的正極板，中間留有0.4 0.6mm的間隙，插入一個(gè)塑料框 中；(如圖)用粘合劑將兩片正極板粘好；在兩片厚度為H'的正極板之間0.4 0.6mm的間隙中注入含膠量為6 8% 的膠體電解液，制成一片用以組裝電池的正極板，正極板的厚度為H。
6、按照權(quán)利要求1所述的鉛酸蓄電池正極板，其特征在于鉛酸蓄電池止極板，設(shè)正極板柵的寬為A，高為B，厚為H; A、 B、 H的 數(shù)值是根據(jù)電池外殼尺寸、電池容量要求設(shè)計(jì)的；第一步將厚度為H的正板柵 分成兩片，每片厚度為H' ，H'等于H減去0.4 0.6mm后除2;H' = (H-0. 4 0. 6) +2;該電池的正極板柵合金材料為Pb+Ax+By+Cz+Du+Ev+Fw其中A=K，Ca,Sr，x=0.006 0.35%;y=0.009 0.08o/o;C = Sn ,Znz=0.035 0.9%;D= Mg, Al, Agu=0.068~ 0.78%;E= Cu, Sv=0.002 0.65%;F=As， Ce，Biw=0.068 0.36%;在480 55(TC條件下，將合金熔化澆鑄于板柵模具中，制正極板柵； 電池的正極活性物質(zhì)組合物為100kg鉛粉加入密度為1.08 1.30g/cm3的硫酸溶液12L，加入異性石墨 100 550g，加入Zr02粉末260 780g,加入160 480g晴綸短纖維，加入200 480gPiccono1 A500;在合膏機(jī)中攪拌均勻，涂于正極板柵上，經(jīng)過(guò)固化、化成、干燥制成正極板；用兩片厚度為H'的正極板，中間留有0.4 0.6mm的間隙，插入一個(gè)塑料框 中；(如圖)用粘合劑將兩片正極板粘好；在兩片厚度為H'的正極板之間0.4 0.6mm的間隙中注入含膠量為6 8% 的膠體電解液，制成一片用以組裝電池的正極板，正極板的厚度為H。
7、按照權(quán)利要求1所述的鉛酸蓄電池正極板，其特征在于鉛酸蓄電池正極板，設(shè)正極板柵的寬為A，高為B，厚為H; A、 B、 H的 數(shù)值是根據(jù)電池外殼尺寸、電池容量要求設(shè)計(jì)的；第一步將厚度為H的正板柵分成兩片，每片厚度為H' ，H'等于H減去0.4 0.6mm后除2;=(H-O. 4 0. 6) +2;該電池的正極板柵合金材料為:Pb+Ax+By+Cz+Du+Ev+Fw其中A=K,Ca,Sr，x=0.028 ~ 0.09%;B=Sb,Nay=0.16 0.2%;C = Sn ，Znz=0.02 1.0%;D= Mg， Al， Agu=0.35 0.68%;E= Cu, Sv=0.012~0.65%;F= As, Ce, Biw=0.01 0.29%;在480 55(TC條件下，將合金熔化澆鑄于板柵模具中，制正極板柵； 電池的正極活性物質(zhì)組合物為100kg鉛粉加入密度為1.08 1.30g/cm3的硫酸溶液12L，加入異性石墨 200 600g，加入Zr02粉末200 660g，加入200 460g晴綸短纖維，加入180 460gPiccono1 A500;在合膏機(jī)中攪拌均勻，涂于正極板柵上，經(jīng)過(guò)固化、化成、干燥制成正極板；用兩片厚度為H'的正極板，中間留有0.4 0.6mm的間隙，插入一個(gè)塑料框 中；(如圖)用粘合劑將兩片正極板粘好；在兩片厚度為H'的正極板之間0.4 0.6mm的間隙中注入含膠量為6 8% 的膠體電解液，制成一片用以組裝電池的正極板，正極板的厚度為H。
8、按照權(quán)利要求1所述的鉛酸蓄電池正極板，其特征在于-鉛酸蓄電池正極板，設(shè)正極板柵的寬為A，高為B，厚為H; A、 B、 H的 數(shù)值是根據(jù)電池外殼尺寸、電池容量要求設(shè)計(jì)的；第一步將厚度為H的正板柵 分成兩片，每片厚度為H' ，H'等于H減去0.4 0.6mm后除2;H'(H—0. 4 0. 6) +2;該電池的正極板柵合金材料為 Pb+Ax+By+Cz+Du+Ev+Fw 其中A=K，Ca,Sr,B= NaC = Sn ，ZnD= Mg, Al, AgE= Cu, SF= As， Ce， Bix=0.08%;y=0 .04%;z=0.9%;u=0.02%;v=0.04%;w=0.05%;在480 55(TC條件下，將合金熔化澆鑄于板柵模具中，制正極板柵； 電池的正極活性物質(zhì)組合物為100kg鉛粉加入密度為1.08 1.30g/cm3的硫酸溶液12L，加入異性石墨 680g，加入Zr02粉末550g，加入450g晴綸短纖維，加入100 400gPiccono1A500;板;在合膏機(jī)中攪拌均勻，涂于正極板柵上，經(jīng)過(guò)固化、化成、干燥制成正極用兩片厚度為H'的正極板，中間留有0.4 0.6mm的間隙，插入一個(gè)塑料框中；(如圖)用粘合劑將兩片正極板粘好；在兩片厚度為H'的正極板之間0.4 0.6mm的間隙中注入含膠量為6 8% 的膠體電解液，制成一片用以組裝電池的正極板，正極板的厚度為H。
9、按照權(quán)利要求1所述的鉛酸蓄電池正極板，其特征在于-鉛酸蓄電池正極板，設(shè)正極板柵的寬為A，高為B，厚為H; A、 B、 H的 數(shù)值是根據(jù)電池外殼尺寸、電池容量要求設(shè)計(jì)的；第一歩將厚度為H的正板柵 分成兩片，每片厚度為H' ，H'等于H減去0.4 0.6mm后除2;H' = (H-0. 4 0. 6) +2;該電池的正極板柵合金材料為Pb+Ax+By+Cz+Du+Ev+Fw其中A二K,Ca,Sr， x-0B-Sb y=0.96%;C = Sn ,Zn z=0.05%;D=Ag u=0.02%;E= S v=0.03%;F=As w=0.12%;在480 55(TC條件下，將合金熔化澆鑄于板柵模具中，制正極板柵； 電池的正極活性物質(zhì)組合物為100kg鉛粉加入密度為1.08 1.30g/cm3的硫酸溶液12L，加入異性石墨 480g，加入Zr02粉末690g，加入10Q 300g晴綸短纖維，加入200 500gPiccono1A500;在合膏機(jī)中攪拌均勻，涂于正極板柵上，經(jīng)過(guò)固化、化成、干燥制成正極板；用兩片厚度為H'的正極板，中間留有0.4 0.6mm的間隙，插入一個(gè)塑料框中；(如圖)用粘合劑將兩片正極板粘好；在兩片厚度為H'的正極板之間0.4 0.6mm的間隙中注入含膠量為6 8% 的膠體電解液，制成一片用以組裝電池的正極板，正極板的厚度為H。
10、按照權(quán)利要求1所述的鉛酸蓄電池正極板，其特征在于鉛酸蓄電池正極板，設(shè)正極板柵的寬為A，高為B，厚為H; A、 B、 H的 數(shù)值是根據(jù)電池外殼尺寸、電池容量要求設(shè)計(jì)的；第一步將厚度為H的正板柵 分成兩片，每片厚度為H' ，H'等于H減去0.4 0.6mm后除2;H' 二 (H-0. 4 0. 6) +2; 該電池的正極板柵合金材料為 Pb+Ax+By+Cz+Du+Ev+Fw其中A=Ca x=0.12%;B=Sb，Na y=0C = Sn z=0.96%;D= Al u=0.03%;E= Cu， S v=0.02%;F=Bi w=0.140/o;在480 550。C條件卜、將合金熔化澆鑄于板柵模具中，制正極板柵;電池的正極活性物質(zhì)組合物為100kg鉛粉加入密度為L(zhǎng)08 1.30g/cm3的硫酸溶液12L，加入異性石墨 300 800g，加入Zr02粉末100 700g，加入200 500g晴綸短纖維，加入200 500gPiccono1 A500;在合膏機(jī)中攪拌均勻，涂于正極板柵—卜.，經(jīng)過(guò)固化、化成、千燥制成正極板；用兩片厚度為H'的正極板，中間留有0.4 0.6mm的間隙，插入一個(gè)塑料框 中；(如圖)用粘合劑將兩片正極板粘好；在兩片厚度為H'的正極板之間0.4 0.6mm的間隙中注入含膠量為6 8% 的膠體電解液，制成一片用以組裝電池的正極板，正極板的厚度為H。
全文摘要
本發(fā)明提出一種鉛酸蓄電池正極板。該極板提高了正極活性物質(zhì)的利用率，尤其適應(yīng)于固定型鉛酸蓄電池，用該正極板組裝的固定型鉛酸蓄電池的重量比能量達(dá)到50Wh/kg以上。
文檔編號(hào)H01M4/68GK101241989SQ20081005200
公開(kāi)日2008年8月13日 申請(qǐng)日期2008年1月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月3日
發(fā)明者陳有孝 申請(qǐng)人:天津市豪升新能源技術(shù)研究所