一種管式鉛炭電池正極板材料及制備方法
【專利摘要】本發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；納米導電陶瓷亞氧化鈦：0.1～1；導電碳纖維：0.1～0.5；紅丹：1～10。本發明具有如下的技術效果，由于正極板內都添加了納米導電陶瓷亞氧化鈦、導電碳纖維，電池放電后再充電過程中，分散在正極板中的導電碳纖維起到了導電骨架作用，提高了電池的充電速度和大電流充放電性能，同時在電池內形成超級電容器，極大的提高了電池的循環性能。電池的比能量達到45Wh/kg以上，常溫80%DOD循環壽命超過1400次。
【專利說明】一種管式鉛炭電池正極板材料及制備方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種鉛酸電池。
【背景技術】
[0002]隨著國家環保要求越來越嚴格，因此我們對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力電池，其負極中添加了高比表面積的活性炭材料，在電池內形成超級電容器，同時碳材料的加入也能消除負極板硫酸鹽化對循環性能的影響，因此鉛碳電池的循環壽命長、大電流性能好。但是其正極板板柵在循環過程中會腐蝕膨脹，活性物質易軟化脫落，影響了鉛碳電池長循環壽命使用，而普通的管式電池正極板內阻大，不能滿足鉛碳電池的大電流性能要求。
【發明內容】
[0003]本發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]本發明的技術方案是，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 ;納米導電陶瓷亞氧化鈦:0.1?I ;導電碳纖維: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、納米導電陶瓷亞氧化鈦、紅丹、導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；
[0009](4)放入固化室進行固化干燥，制成正極板。
[0010]本發明具有如下的技術效果，由于正極板內都添加了納米導電陶瓷亞氧化鈦、導電碳纖維，電池放電后再充電過程中，分散在正極板中的導電碳纖維起到了導電骨架作用，提高了電池的充電速度和大電流充放電性能，同時在電池內形成超級電容器，極大的提高了電池的循環性能。電池的比能量達到45Wh/kg以上，常溫80%D0D循環壽命超過1400次。
【具體實施方式】
[0011]實施例1
[0012]一種管式鉛炭電池正極板，按重量份比稱取:
[0013]鉛粉:100 ;納米導電陶瓷亞氧化鈦:0.2 ;導電碳纖維:0.4 ;紅丹:5
[0014](I)將稱量好的鉛粉、納米導電陶瓷亞氧化鈦、紅丹、導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。
[0017](4)放入固化室進行固化干燥，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]按普通閥控電池負極板生產方法制備管式鉛炭電池負極板。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。通過對電池進行內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展委員會(EUCAR)的部分荷電狀態(PSOC)的測試方法進行測試。PSOC測試步驟如下:
[0023](I)測試電池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)循環進行上述3-8步驟，截止電壓為1.7V。
[0032]本實施例制作的管式鉛炭電池比能量達到48Wh/kg，常溫80%D0D循環壽命達到1450次。PSOC循環壽命測試結果如表I。
[0033]實施例2
[0034]一種管式鉛炭電池正極板，按重量份稱取:
[0035]鉛粉:100 ;納米導電陶瓷亞氧化鈦:0.5 ;導電碳纖維:0.1 ;紅丹:7。
[0036]具體制備方法同實施例1
[0037]—種管式鉛炭電池負極板，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]按普通閥控電池負極板生產方法制備管式鉛炭電池負極板。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。通過對電池進行內化成充放電制成管式鉛碳電池。電池比能量達到45Wh/kg,常溫80%D0D循環壽命達到1550次，PSOC循環壽命測試結果如表I。
[0041]實施例3
[0042]一種鉛炭電池管式正極板，按重量比稱取:
[0043]鉛粉:100 ;導電碳纖維:0.5 ;紅丹:9。
[0044]具體制備方法同實施例1
[0045]一種鉛炭電池負極板，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]按普通閥控電池負極板生產方法制備管式鉛炭電池負極板。控制鉛膏視密度在3.6-4.7g/ml ο
[0048]將鉛炭電池管式正極板和負極板組裝成電池，電池隔板使用AGM隔板，加入定量稀硫酸電解液。通過對電池進行內化成充放電制成管式鉛碳電池。電池比能量達到44Wh/kg,常溫80%D0D循環壽命達到1520次，PSOC循環壽命測試結果如表1。
[0049]實施例4
[0050]一種鉛炭電池管式正極板，按重量比稱取:
[0051]鉛粉:100 ;納米導電陶瓷亞氧化鈦:0.8 ;導電碳纖維:,0.2 ;紅丹:5。
[0052]具體制備方法同實施例1
[0053]一種鉛炭電池負極板，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]按普通閥控電池負極板生產方法制備管式鉛炭電池負極板。控制鉛膏視密度在
3.6-4.5g/ml。
[0056]將鉛炭電池管式正極板和負極板組裝成電池，電池隔板使用AGM隔板，加入定量稀硫酸電解液。通過對電池進行內化成充放電制成管式鉛碳電池。電池比能量達到45Wh/kg,常溫80%D0D循環壽命達到1500次，PSOC循環壽命測試結果如表1。
[0057]表1本發明實施例制備的管式鉛碳電池和普通管式電池的部分荷電態測試循環壽命數據表。
[0058]
【權利要求】
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 ;導電碳纖維:0.1?0.5 ;紅丹:1?10。
2.根據權利要求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 ;納米導電陶瓷亞氧化鈦:0.1?I ;導電碳纖維: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、納米導電陶瓷亞氧化鈦、紅丹、導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； (4)放入固化室進行固化干燥，制成管式正生極板。
【文檔編號】H01M4/16GK103996857SQ201410122401
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年3月28日 優先權日:2014年3月28日
【發明者】廖慶豐, 黃偉國, 童慶, 王良勇 申請人:湖南三鑫電源科技有限責任公司