一種易化成高比能量鉛酸蓄電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鉛酸蓄電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種易化成高比能量鉛酸蓄電池。
【背景技術(shù)】
[0002]鉛酸蓄電池發(fā)明至今已有150多年的歷史。因其具備安全性較高、性能穩(wěn)定、制造成本較低，且有很高的循環(huán)利用價(jià)值的特點(diǎn)，使其廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人們的生活中。但是隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)輕便型電源的需求，鉛酸蓄電池的缺點(diǎn)也在慢慢顯現(xiàn)。
[0003]鉛酸蓄電池有正負(fù)極和電解液組成，理論上產(chǎn)生IAh的電量需要，負(fù)極3.865g的鉛，正極4.462g的二氧化鉛，以及3.659g的硫酸，也就是說(shuō)鉛酸蓄電池的理論比容量為83.47Ah/kg。但實(shí)際上，蓄電池的比能量卻比理論低很多，首先正負(fù)極活性物質(zhì)需要載體，也就是板柵，板柵占整個(gè)電池重量的20%以上，其次活性物質(zhì)利用率也是制約因素，傳統(tǒng)的閥控密封鉛酸蓄電池正負(fù)極活性物質(zhì)利用率只有32%和35%左右。因此鉛酸蓄電池的實(shí)際比容量?jī)H為15Ah/kg，換算為比能量，鉛酸蓄電池的實(shí)際比能量?jī)H為30wh/kg左右。過(guò)低的比能量造成了鉛酸蓄電池“笨重”的特點(diǎn)，這個(gè)特點(diǎn)很大限度的制約了鉛酸蓄電池的應(yīng)用，因此如何能提高鉛酸蓄電池的比能量，對(duì)于鉛酸蓄電池的未來(lái)至關(guān)重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的鉛酸蓄電池比能量過(guò)低的問(wèn)題，提供了一種比能量且易化成的鉛酸蓄電池。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種易化成高比能量鉛酸蓄電池，包括正極鉛膏和負(fù)極鉛膏，所述正極鉛膏的密度為4.0-4.15g/cm3，正極鉛膏由以下質(zhì)量百分比的組分制成:12?18%超純水，6?12%質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為50%的硫酸溶液，0.1?0.5%石墨膠體，0.05-0.1%短纖維，I?5%紅丹，余量為氧化鉛粉;所述負(fù)極鉛膏的密度為4.1?4.15g/cm3，負(fù)極鉛膏由以下質(zhì)量百分比的組分制成:11?17%超純水，5-11%質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為50%的硫酸溶液，0.05?1%木素，0.05?1%腐殖酸，0.1?0.5%炭黑，余量為氧化鉛粉。目前在生產(chǎn)上通常使用的為球磨鉛粉和巴頓鉛粉，球磨鉛粉和巴頓鉛粉的成分均為PbO和Pb的混合物，其顆粒分布是不均勻的，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差，導(dǎo)致蓄電池在充電過(guò)程中物料轉(zhuǎn)化的不一致，從而影響蓄電池的性能發(fā)揮，本發(fā)明對(duì)蓄電池的正、負(fù)極鉛膏配方進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，鉛膏密度低，活性物質(zhì)利用率高，電池比能量能達(dá)到40wh/kg以上。
[0006]作為優(yōu)選，正極鉛膏中的氧化鉛粉由α-PbO和β-PbO混合而成，其中β-PbO的質(zhì)量百分含量為1?40%，a-PbO余量。本發(fā)明中鉛粉由a-PbO和β-PbO混合而成，顆粒均勻一致且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在電池充放電過(guò)程中顆粒結(jié)構(gòu)能始終保持穩(wěn)定且不易結(jié)晶，能使正極板孔隙率保持穩(wěn)定，從而保證了放電性能，另外能改善電解液的擴(kuò)散速度，從而更有利于提高鉛酸蓄電池的大電流放電能力。
[0007]作為優(yōu)選，所述短纖維為聚酯纖維。
[0008]作為優(yōu)選，聚酯纖維長(zhǎng)度為2?4mm。
[0009]作為優(yōu)選，所述負(fù)極鉛膏中的氧化鉛粉由α-PbO和β-PbO混合而成，其中β-PbO的質(zhì)量百分含量為10~40%，α-PbO余量。
[0010]因此，本發(fā)明具有如下有益效果:本發(fā)明對(duì)蓄電池的正、負(fù)極鉛膏配方進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，鉛膏密度低，活性物質(zhì)利用率與極板孔隙率高，電池比能量能達(dá)到40wh/kg以上，同時(shí)大大改善了極板的浸潤(rùn)性能，電池更易灌酸、化成，有利于節(jié)省化成電量。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面通過(guò)【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
[0012]實(shí)施例1
一種易化成高比能量鉛酸蓄電池，包括正極鉛膏和負(fù)極鉛膏，正極鉛膏的密度為4.0g/cm3，正極鉛膏由以下質(zhì)量百分比的組分制成:12%超純水，6%質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為50%的硫酸溶液，
0.1%石墨膠體，0.05%短纖維(長(zhǎng)度為2mm聚酯纖維)，1%紅丹，80.85%由(1-?130和0-?130混合而成的氧化鉛粉，氧化鉛粉中β-PbO的質(zhì)量百分含量為10%，a-PbO的質(zhì)量百分含量為90%;負(fù)極鉛膏的密度為4.lg/cm3，負(fù)極鉛膏由以下質(zhì)量百分比的組分制成:11%超純水，5%質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為50%的硫酸溶液，0.05%木素，0.05%腐殖酸，0.1%炭黑，83.8%由a-PbO和β-PbO混合而成的氧化鉛粉，氧化鉛粉中β-PbO的質(zhì)量百分含量為10%，a-Pb0的質(zhì)量百分含量為90%。
[0013]實(shí)施例2
一種易化成高比能量鉛酸蓄電池，包括正極鉛膏和負(fù)極鉛膏，正極鉛膏的密度為4.12g/cm3，正極鉛膏由以下質(zhì)量百分比的組分制成:14%超純水，7%質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為50%的硫酸溶液，0.2%石墨膠體，0.06%短纖維(長(zhǎng)度為3mm聚酯纖維)，2%紅丹，76.74%由a-PbO和β-PbO混合而成的氧化鉛粉，氧化鉛粉中β-PbO的質(zhì)量百分含量為20%，a_Pb0的質(zhì)量百分含量為80%;負(fù)極鉛膏的密度為4.12g/cm3，負(fù)極鉛膏由以下質(zhì)量百分比的組分制成:15%超純水，8%質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為50%的硫酸溶液，0.07%木素，0.06%腐殖酸，0.2%炭黑，76.67%由a-PbO和β-PbO混合而成的氧化鉛粉，氧化鉛粉中β-PbO的質(zhì)量百分含量為30%，a_Pb0的質(zhì)量百分含量為 70%。
[0014]實(shí)施例3
一種易化成高比能量鉛酸蓄電池，包括正極鉛膏和負(fù)極鉛膏，正極鉛膏的密度為4.15g/cm3，正極鉛膏由以下質(zhì)量百分比的組分制成:18%超純水，12%質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為50%的硫酸溶液，0.5%石墨膠體，0.1%短纖維(長(zhǎng)度為4mm聚酯纖維)，5%紅丹，64.4%由a-PbO和β-PbO混合而成的氧化鉛粉，氧化鉛粉中β-PbO的質(zhì)量百分含量為40%，a-Pb0的質(zhì)量百分含量為60%;負(fù)極鉛膏的密度為4.15g/cm3，負(fù)極鉛膏由以下質(zhì)量百分比的組分制成:17%超純水，11%質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為50%的硫酸溶液，1%木素，1%腐殖酸，0.5%炭黑，69.5%由a-PbO和β-PbO混合而成的氧化鉛粉，氧化鉛粉中β-PbO的質(zhì)量百分含量為40%，a-Pb0的質(zhì)量百分含量為60%。
[0015]本發(fā)明對(duì)蓄電池的正、負(fù)極鉛膏配方進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)，鉛膏密度低，活性物質(zhì)利用率與極板孔隙率高，電池比能量能達(dá)到40wh/kg以上，同時(shí)大大改善了極板的浸潤(rùn)性能，電池更易灌酸、化成，有利于節(jié)省化成電量。
[0016]以上所述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種易化成高比能量鉛酸蓄電池，包括正極鉛膏和負(fù)極鉛膏，其特征在于，所述正極鉛膏的密度為4.0?4.15g/cm3，正極鉛膏由以下質(zhì)量百分比的組分制成:12?18%超純水，6?12%質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為50%的硫酸溶液，0.1?0.5%石墨膠體，0.05-0.1%短纖維，I?5%紅丹，余量為氧化鉛粉;所述負(fù)極鉛膏的密度為4.1?4.15g/cm3，負(fù)極鉛膏由以下質(zhì)量百分比的組分制成:11?17%超純水，5?11%質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為50%的硫酸溶液，0.05?1%木素，0.05?1%腐殖酸，0.1?0.5%炭黑，余量為氧化鉛粉。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種易化成高比能量鉛酸蓄電池，其特征在于，所述正極鉛膏中的氧化鉛粉由α-PbO和β-PbO混合而成，其中β-PbO的質(zhì)量百分含量為10-40%，a-PbO余量。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種易化成高比能量鉛酸蓄電池，其特征在于，所述短纖維為聚酯纖維。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種易化成高比能量鉛酸蓄電池，其特征在于，聚酯纖維長(zhǎng)度為2~4mm05.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種易化成高比能量鉛酸蓄電池，其特征在于，所述負(fù)極鉛膏中的氧化鉛粉由a-PbO和β-PbO混合而成，其中β-PbO的質(zhì)量百分含量為10-40%，a-PbO余量。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種易化成高比能量鉛酸蓄電池，包括正極鉛膏和負(fù)極鉛膏，所述正極鉛膏的密度為4.0~4.15g/cm3，其由12~18%超純水，6~12%質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為50%的硫酸溶液，0.1~0.5%石墨膠體，0.05~0.1%短纖維，1~5%紅丹，余量的氧化鉛粉制成；所述負(fù)極鉛膏的密度為4.1~4.15g/cm3，其由11~17%超純水，5~11%質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為50%的硫酸溶液，0.05~1%木素，0.05~1%腐殖酸，0.1~0.5%炭黑，余量的氧化鉛粉制成。本發(fā)明的易化成高比能量鉛酸蓄電池中鉛膏密度低，活性物質(zhì)利用率與極板孔隙率高，電池比能量能達(dá)到40wh/kg以上，電池更易灌酸、化成。
【IPC分類】H01M10/06, H01M4/62, H01M4/56
【公開(kāi)號(hào)】CN105633399
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610017413
【發(fā)明人】李偉偉, 馬永泉
【申請(qǐng)人】超威電源有限公司
【公開(kāi)日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2016年1月12日