一種管式鉛炭電池正極板材料及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種管式鉛炭電池正極板材料及制備方法，由下列重量份配比的原料混合而成：鉛粉：100；納米導(dǎo)電陶瓷亞氧化鈦：0.1～1；導(dǎo)電碳纖維：0.1～0.5；紅丹：1～10。本發(fā)明具有如下的技術(shù)效果，由于正極板內(nèi)都添加了納米導(dǎo)電陶瓷亞氧化鈦、導(dǎo)電碳纖維，電池放電后再充電過程中，分散在正極板中的導(dǎo)電碳纖維起到了導(dǎo)電骨架作用，提高了電池的充電速度和大電流充放電性能，同時(shí)在電池內(nèi)形成超級(jí)電容器，極大的提高了電池的循環(huán)性能。電池的比能量達(dá)到45Wh/kg以上，常溫80%DOD循環(huán)壽命超過1400次。
【專利說明】一種管式鉛炭電池正極板材料及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種鉛酸電池。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)家環(huán)保要求越來越嚴(yán)格，因此我們對(duì)清潔能源的需求也越來越大。鉛碳電池作為一種新型綠色動(dòng)力電池，其負(fù)極中添加了高比表面積的活性炭材料，在電池內(nèi)形成超級(jí)電容器，同時(shí)碳材料的加入也能消除負(fù)極板硫酸鹽化對(duì)循環(huán)性能的影響，因此鉛碳電池的循環(huán)壽命長(zhǎng)、大電流性能好。但是其正極板板柵在循環(huán)過程中會(huì)腐蝕膨脹，活性物質(zhì)易軟化脫落，影響了鉛碳電池長(zhǎng)循環(huán)壽命使用，而普通的管式電池正極板內(nèi)阻大，不能滿足鉛碳電池的大電流性能要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種鉛炭電池管式正極板材料及制備方法。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種管式鉛炭電池正極板材料，由下列重量份配比的原料混合而成:鉛粉:100 ;納米導(dǎo)電陶瓷亞氧化鈦:0.1?I ;導(dǎo)電碳纖維:0.1?0.5 ;紅丹:1?10。
[0005]一種管式鉛炭電池正極板的制備方法，包括以下步驟:
[0006](I)將稱量好的鉛粉、納米導(dǎo)電陶瓷亞氧化鈦、紅丹、導(dǎo)電碳纖維倒入容器中攪拌，使各組分混合均勻；
[0007](2)將上述原料灌入套有排管的正極板柵中，并封好底套；
[0008](3)浸入稀硫酸溶液中浸泡I?4小時(shí)；
[0009](4)放入固化室進(jìn)行固化干燥，制成正極板。
[0010]本發(fā)明具有如下的技術(shù)效果，由于正極板內(nèi)都添加了納米導(dǎo)電陶瓷亞氧化鈦、導(dǎo)電碳纖維，電池放電后再充電過程中，分散在正極板中的導(dǎo)電碳纖維起到了導(dǎo)電骨架作用，提高了電池的充電速度和大電流充放電性能，同時(shí)在電池內(nèi)形成超級(jí)電容器，極大的提高了電池的循環(huán)性能。電池的比能量達(dá)到45Wh/kg以上，常溫80%D0D循環(huán)壽命超過1400次。
【具體實(shí)施方式】
[0011]實(shí)施例1
[0012]一種管式鉛炭電池正極板，按重量份比稱取:
[0013]鉛粉:100 ;納米導(dǎo)電陶瓷亞氧化鈦:0.2 ;導(dǎo)電碳纖維:0.4 ;紅丹:5
[0014](I)將稱量好的鉛粉、納米導(dǎo)電陶瓷亞氧化鈦、紅丹、導(dǎo)電碳纖維倒入容器中，攪拌10?15min,使各組分混合均勻；
[0015](2)灌入套有排管的正極板柵中，并封好底套
[0016](3)浸入1.4g/ml稀硫酸溶液中浸泡2小時(shí)。
[0017](4)放入固化室進(jìn)行固化干燥，制成管式鉛炭電池正極板。[0018]一種管式鉛炭電池負(fù)極板，按重量份稱取:
[0019]鉛粉:100 ;硫酸:9.5 ;硫酸鋇:0.8 ;納米電容碳:0.5 ;納米導(dǎo)電碳纖維:0.5 ;石墨稀:0.5 ;腐植酸:0.1 ;聚酷纖維:0.25 ;水:14 ;木素:0.3 ;硬脂酸鎖:0.1 ；
[0020]按普通閥控電池負(fù)極板生產(chǎn)方法制備管式鉛炭電池負(fù)極板。控制鉛膏視密度在3.8-4.5g/ml。
[0021]將管式鉛炭電池正極板和負(fù)極板組裝成電池，電池隔板使用AGM隔板，加入定量稀硫酸電解液。通過對(duì)電池進(jìn)行內(nèi)化成充放電制成管式鉛碳電池。
[0022]將上述制備的管式鉛碳電池按歐洲汽車研究和發(fā)展委員會(huì)(EUCAR)的部分荷電狀態(tài)(PSOC)的測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試。PSOC測(cè)試步驟如下:
[0023](I)測(cè)試電池2hr容量C2 ；
[0024](2)將電池充滿電并用2hr電流放電至60%S0C ；
[0025](3)5C2 放電 18s;
[0026](4)靜置 18s;
[0027](5)4.5C2 充電 4s ;
[0028](6) 2.5C2 充電 8s ;
[0029](7) IC2 充電 54s;
[0030](8)靜置 18s
[0031](9)循環(huán)進(jìn)行上述3-8步驟，截止電壓為1.7V。
[0032]本實(shí)施例制作的管式鉛炭電池比能量達(dá)到48Wh/kg，常溫80%D0D循環(huán)壽命達(dá)到1450次。PSOC循環(huán)壽命測(cè)試結(jié)果如表I。
[0033]實(shí)施例2
[0034]一種管式鉛炭電池正極板，按重量份稱取:
[0035]鉛粉:100 ;納米導(dǎo)電陶瓷亞氧化鈦:0.5 ;導(dǎo)電碳纖維:0.1 ;紅丹:7。
[0036]具體制備方法同實(shí)施例1
[0037]—種管式鉛炭電池負(fù)極板，按重量份稱取:
[0038]鉛粉:100 ;硫酸:10 ;硫酸鋇:1.0 ;納米電容碳:0.5 ;納米導(dǎo)電碳纖維:0.5 ;膨脹石墨:1.0 ;腐植酸:0.3 ;聚酷纖維:0.25 ;水:14 ;木素:0.1 ;硬脂酸鎖:0.1 ；
[0039]按普通閥控電池負(fù)極板生產(chǎn)方法制備管式鉛炭電池負(fù)極板。控制鉛膏視密度在3.8-4.7g/ml ο
[0040]將鉛炭電池管式正極板和負(fù)極板組裝成電池，電池隔板使用AGM隔板，加入定量稀硫酸電解液。通過對(duì)電池進(jìn)行內(nèi)化成充放電制成管式鉛碳電池。電池比能量達(dá)到45Wh/kg,常溫80%D0D循環(huán)壽命達(dá)到1550次，PSOC循環(huán)壽命測(cè)試結(jié)果如表I。
[0041]實(shí)施例3
[0042]一種鉛炭電池管式正極板，按重量比稱取:
[0043]鉛粉:100 ;導(dǎo)電碳纖維:0.5 ;紅丹:9。
[0044]具體制備方法同實(shí)施例1
[0045]一種鉛炭電池負(fù)極板，按重量份稱取:
[0046]鉛粉:100 ;硫酸:10 ;硫酸鋇:1.0 ;納米電容碳:0.2 ;納米導(dǎo)電碳纖維:1.0 ;膨脹石墨:0.5 ;腐植酸:0.3 ;聚酷纖維:0.25:水，14:木素，0.1:硬脂酸鎖:0.1 ；[0047]按普通閥控電池負(fù)極板生產(chǎn)方法制備管式鉛炭電池負(fù)極板?？刂沏U膏視密度在3.6-4.7g/ml ο
[0048]將鉛炭電池管式正極板和負(fù)極板組裝成電池，電池隔板使用AGM隔板，加入定量稀硫酸電解液。通過對(duì)電池進(jìn)行內(nèi)化成充放電制成管式鉛碳電池。電池比能量達(dá)到44Wh/kg,常溫80%D0D循環(huán)壽命達(dá)到1520次，PSOC循環(huán)壽命測(cè)試結(jié)果如表1。
[0049]實(shí)施例4
[0050]一種鉛炭電池管式正極板，按重量比稱取:
[0051]鉛粉:100 ;納米導(dǎo)電陶瓷亞氧化鈦:0.8 ;導(dǎo)電碳纖維:,0.2 ;紅丹:5。
[0052]具體制備方法同實(shí)施例1
[0053]一種鉛炭電池負(fù)極板，按重量份稱取:
[0054]鉛粉:100 ;硫酸:10 ;硫酸鋇:1.0 ;納米電容碳:1.0 ;納米導(dǎo)電碳纖維:0.7 ;膨脹石墨:0.5 ;腐植酸:0.1 ;聚酷纖維:0.25 ;水:14 ;木素:0.2 ;硬脂酸鎖:0.1 ；
[0055]按普通閥控電池負(fù)極板生產(chǎn)方法制備管式鉛炭電池負(fù)極板?？刂沏U膏視密度在
3.6-4.5g/ml。
[0056]將鉛炭電池管式正極板和負(fù)極板組裝成電池，電池隔板使用AGM隔板，加入定量稀硫酸電解液。通過對(duì)電池進(jìn)行內(nèi)化成充放電制成管式鉛碳電池。電池比能量達(dá)到45Wh/kg,常溫80%D0D循環(huán)壽命達(dá)到1500次，PSOC循環(huán)壽命測(cè)試結(jié)果如表1。
[0057]表1本發(fā)明實(shí)施例制備的管式鉛碳電池和普通管式電池的部分荷電態(tài)測(cè)試循環(huán)壽命數(shù)據(jù)表。
[0058]
【權(quán)利要求】
1.一種鉛炭電池管式正極板材料，由下列重量份配比的原料混合而成:鉛粉:100 ;導(dǎo)電碳纖維:0.1?0.5 ;紅丹:1?10。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉛炭電池管式正極板材料，由下列重量份配比的原料混合而成:鉛粉:100 ;納米導(dǎo)電陶瓷亞氧化鈦:0.1?I ;導(dǎo)電碳纖維:0.1?0.5 ;紅丹:1?10。
3.一種管式鉛炭電池正極板的制備方法，制備步驟如下: (1)將稱量好的鉛粉、納米導(dǎo)電陶瓷亞氧化鈦、紅丹、導(dǎo)電碳纖維倒入容器中攪拌，使各組分混合均勻； (2)將上述原料灌入套有排管的正極板柵中，并封好底套； (3)浸入稀硫酸溶液中浸泡I?4小時(shí)； (4)放入固化室進(jìn)行固化干燥，制成管式正生極板。
【文檔編號(hào)】H01M4/16GK103996857SQ201410122401
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月28日
【發(fā)明者】廖慶豐, 黃偉國(guó), 童慶, 王良勇 申請(qǐng)人:湖南三鑫電源科技有限責(zé)任公司