提升鉛酸電池充電接受能力的負極鉛膏組分及配制方法與流程
本發明涉及電池技術領域，尤其涉及鉛酸電池充電接受能力提升的負極鉛膏組分。本發明還涉及提升鉛酸電池充電接受能力的負極鉛膏配制方法。
背景技術：
充電接受能力是衡量電池產品質量的一項非常重要性能指標，它不僅代表著電池產品的再充電能力大小，也能客觀反映使用壽命。電池產品充放電能力在需要頻繁充放電以及快速充電的應用領域尤為重要，比如微混汽車，ups及相關儲能設備配置的鉛酸電池失效形式是充電能力衰退。從客觀上講鉛酸電池因結構的原因，極板相對其它類型電池的極板厚一些，所以充電能力相對就差一些。在現有技術條件下，提升鉛酸電池的充電接受能力就是提高鉛酸電池的使用壽命。
正常使用狀態下，鉛酸電池正極活性物質比表積約為5m2/g，而對應的負極活性物質只有0.5m2/g。很明顯，在相同的充電電流下正極的實際電流密度明顯高于負極，也就是說鉛酸電池充電接受能力的短板是負極。若要提高鉛酸電池的充電接受能力，提升負極活性物質的比表面積是最直接、最有效的方法。目前，本行業公認的技術措施是在制作負極鉛膏時添加適量的炭材料。可是，炭材料的選型和添加量對電池的失水有較大影響，稍有偏差仍然得不到預期效果。例如碳納米管、石墨烯等高端炭材料比表面積很大，但不能隨意添加，必須采用專門的添加方法才能達到預期目的，而且要配置相應的設備，再加上這些高端炭材料的價格不菲。正由于這些客觀原因的存在，所以至今市場上沒有這方面的工業化應用成果面市。
技術實現要素：
本發明主要針對現有技術的不足，提出一種提升鉛酸電池充電接受能力的負極鉛膏組分，該組分配置合理、實施簡便、應用效果好，而且取用的原材料價格低廉。本發明還提出相配套的負極鉛膏配制方法。
本發明通過下述技術方案實現技術目標。
提升鉛酸電池充電接受能力的負極鉛膏組分，其改進之處在于：該組分是在常規負極鉛膏組分的基礎上，多加了5～15%的去離子水，并且新增加炭黑和活性碳。所述炭黑的添加量按負極鉛膏配置鉛粉的質量百分比0.15～0.55%量取。所述活性碳的添加量按負極鉛膏配置鉛粉的質量百分比0.25～0.75%量取。
作為進一步改進方案,所述炭黑的比表面積為150～350m2/g。
作為進一步改進方案,所述活性碳的顆粒度為5～50μm，其比表面積為1200～1700m2/g。
配套權利要求1的負極鉛膏配制方法，其特征在于新增加的炭黑、活性碳按下述步驟配制：
a、首先，按常規負極鉛膏配比量取原料，其中的硫酸溶液和已增量的去離水暫擱置，其余各組分一并投入到和膏機內，然后投入按配比量取的炭黑，在和膏機內干混至少5min;
b、接著往和膏機中加入按配比量取的活性碳，在和膏機中干混至少5min；
c、然后往和膏機內加入按新增量的配比量取去離子水，在和膏機中水混至少8min；
d、最后足量投入硫酸溶液，酸混至少15min，完成和膏；
e、取出負極鉛膏，實施涂片作業。
作為進一步改進方案,所述去離子水一次性投入到和膏機內。
本發明與現有技術相比，具有以下積極效果：
1、在常規配比的負極鉛膏組分中添加炭黑和活性碳，此組分配置合理、實施容易，配制不需要新增加生產設備；
2、添加的炭黑和活性碳易得，價格低廉，應用成本低；
3、因炭黑比表面積大，鉛膏中添加適量炭黑可以大幅提升負極板的真實比表面積，也顯著提升了負極板在放電狀態下的電導率;協同添加的活性碳除起到加大負極板的孔隙率及大孔比例作用外，還大大提升電解液的傳質速率，從而顯著提升鉛酸電池的充電接受能力。
附圖說明
圖1所示是本發明與現有技術相同規格的12v55ah起停用鉛酸電池充電接受能力對比圖，圖中序號1指引的是本發明充電接受能力試驗曲線，序號2指引的是現有技術充電接受能力試驗曲線。
圖2所示是本發明與現有技術相同規格的2v500ah儲能用鉛酸電池充電接受能力對比圖，圖中序號1指引的是本發明充電接受能力試驗曲線，序號2指引的是現有技術充電接受能力試驗曲線。
具體實施方式
下面結合實施例，對本發明作進一步說明。
實施例1
提升鉛酸電池充電接受能力的負極鉛膏組分，該組分在常規負極鉛膏組分的基礎上，在量上多加了5%的去離子水，并且新增加炭黑和活性碳。本實施例是一種起停用的鉛酸電池，其規格為12v55ah，本實施例中炭黑的優選添加量按負極鉛膏配置鉛粉的質量百分比0.45%量取，活性碳的優選添加量按負極鉛膏配置鉛粉的質量百分數0.25%量取。
為了達到均質目的，本發明提出的負極鉛膏配制方法按下述步驟實施：
a、首先，按常規負極鉛膏配比量取原料，其中的硫酸溶液和已增量的去離水暫擱置，其余各組分一并投入到和膏機內，然后投入按配比量取的炭黑，在和膏機內干混5min，本實施例添加的炭黑比表面積為200m2/g;
b、接著往和膏機內加入按配比量取的活性碳，在和膏機中干混5min，本實施例添加的活性碳比表面積為1250m2/g；
c、然后往和膏機內一次性加入按新增量的配比量取去離子水，在和膏機中水混10min；
d、最后足量投入硫酸溶液，酸混15min，完成和膏作業；
e、從和膏機中取出負極鉛膏，實施涂片作業。
本發明新添加的炭黑比表面積大，在組分中起到大幅提升負極板的比表面積，本實施例負極板的比表積提升到2m2/g。炭黑添加到組分中能夠提升負極板在放電狀態下的電導率。協同添加的活性碳除起到加大負極板的孔隙率及大孔比例作用外，還大大提升電解液的傳質速率，從而將鉛酸電池的充電接受能力提升至105%以上，具體試驗曲線見圖1序號1指引的所示。
實施例2
提升鉛酸電池充電接受能力的負極鉛膏組分，該組分在常規負極鉛膏組分的基礎上，在量上多加了15%的去離子水，并且新增加適量的炭黑和活性碳。本實施例是一種儲能電池，其規格為2v500ah，本實施例中炭黑的優選添加量按負極鉛膏配置鉛粉的質量百分數0.15%量取，活性碳的優選添加量按負極鉛膏配置鉛粉的質量百分數0.55%量取。
為了達到均質目的，本發明提出的負極鉛膏配制方法按下述步驟實施：
a、首先，按常規負極鉛膏配比量取原料，其中的硫酸溶液和已增量的去離水暫擱置，其余各組分一并投入到和膏機內，然后投入按配比量取的炭黑，在和膏機內干混8min，本實施例添加的炭黑比表面積為150m2/g;
b、接著往和膏機內加入按配比量取的活性碳，在和膏機中干混8min，本實施例添加的活性碳比表面積為1500m2/g；
c、然后往和膏機內一次性加入按新增量的配比量取去離子水，在和膏機中水混12min；
d、最后足量投入硫酸溶液，酸混20min，完成和膏作業；
e、從和膏機中取出負極鉛膏，實施涂片作業。
本實施例應用技術效果同實施例1相似，其中的電池充電接受能力提升至125%以上，具體試驗曲線見圖2序號1指引的所示。
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