/g以上。
[0050](3)將負極粉放入一攪拌反應器，分析所得負極粉中PbSO^含量，根據PbSO 4的含量加入過量5%的碳酸銨水溶液，使負極粉完全脫硫。攪拌使其反應，反應溫度為室溫，反應時間為0.5h ;過濾得到固體，然后洗滌除去硫酸銨；將所得固體在450°C的空氣氣氛中煅燒lh，得到新負極粉。
[0051]由圖3可知，該新負極粉主要為PbO。
[0052]由圖4可知，在100mA/g的電流密度下，其放電容量可以達到85?90mAh/g，且循環多次后放電容量可保持在88mAh/g左右。
[0053](4)稱取制得的正極或負極活性物質，添加適量的添加劑，充分研磨混合后，緩慢加入去離子水和稀硫酸制成漿料；然后將漿料涂敷在對應的正極或負極合金格柵上，加壓成型后固化、干燥，分別得到正極和負極生極板；將正極生極板與負極板進行裝配、灌酸、化成即得到新鉛酸電池。
[0054]實施例2-5參照實施例1的制備方法，不同之處在于正極粉和負極粉的化學處理過程。
[0055]實施例2
[0056]正極粉和負極粉的化學處理過程如下:
[0057]正極粉處理:將正極粉放入一攪拌反應器，分析確定正極粉中PbSO4的含量，加入的碳酸鈉與正極粉中PbSO4的摩爾比為0.5:1，使正極粉部分脫硫。攪拌使其反應，反應溫度為30°C，反應時間為Ih ;過濾得到固體，然后洗滌除去硫酸鈉；將所得固體在500°C的空氣氣氛中煅燒lh，得到新正極粉；
[0058]負極粉處理:將負極粉放入一攪拌反應器，分析確定負極粉中PbSO4的含量，根據PbSOj^含量加入過量5%的NaOH水溶液，使負極粉完全脫硫。攪拌使其反應，反應溫度為45°C，反應時間為Ih ;過濾得到固體，然后洗滌除去硫酸鈉；將所得固體在400°C的空氣氣氛中煅燒0.5h，得到新負極粉。
[0059]本實施例中得到的新正極粉為超細的PbS04、Pb0和Pb3O4的混合物；新負極粉為超細的PbO粉。
[0060]實施例3
[0061]正極粉和負極粉的化學處理過程如下:
[0062]正極粉處理:將正極粉放入一攪拌反應器，分析確定正極粉中PbSO4的含量，根據PbSOj^含量加入過量5 %的KOH水溶液，使正極粉完全脫硫，攪拌使其反應。反應溫度為40°C，反應時間為0.5h ;過濾得到固體，然后洗滌除去硫酸鉀；將所得固體在600°C的空氣氣氛中煅燒0.5h，得到新正極粉；
[0063]負極粉處理:將負極粉放入一攪拌反應器，分析確定負極粉中PbSO4的含量，加入的碳酸鉀與負極粉中PbSO4的摩爾比為0.9: 1，使負極粉部分脫硫。攪拌使其反應，反應溫度為35°C，反應時間為2h ;過濾得到固體，然后洗滌除去硫酸鉀；將所得固體在350°C的空氣氣氛中煅燒2h，得到新負極粉。
[0064]本實施例中得到的新正極粉為超細的PbO和Pb3O4的混合物；新負極粉為超細的PbSO4^P PbO的混合物。
[0065]實施例4
[0066]正極粉和負極粉的化學處理過程如下:
[0067]正極粉處理:將正極粉放入一攪拌反應器，分析確定正極粉中PbSO4的含量，加入的氨水與正極粉中PbSO4的摩爾比為1.5:1，使正極粉部分脫硫，攪拌使其反應。反應溫度為30°C，反應時間為Ih ;過濾得到固體，然后洗滌除去硫酸銨；將所得固體在400°C的空氣氣氛中煅燒3h，得到新正極粉；
[0068]負極粉處理:將負極粉放入一攪拌反應器，分析確定負極粉中PbSO4的含量，加入的碳酸銨與負極粉中PbSO4的摩爾比為0.85:1，使負極粉部分脫硫。攪拌使其反應，反應溫度為50°C，反應時間為Ih ;過濾得到固體，然后洗滌除去硫酸銨；將所得固體在400°C的空氣氣氛中煅燒lh，得到新負極粉。
[0069]本實施例中得到的新正極粉為超細的PbS04、Pb0和Pb3O4的混合物；新負極粉為超細的PbSOjP PbO的混合物。
[0070]實施例5
[0071]正極粉和負極粉的化學處理過程如下:
[0072]正極粉處理:將正極粉放入一攪拌反應器，分析確定正極粉中PbSO4的含量，加入的NaOH與正極粉中PbSO4的摩爾比為1.8:1，使正極粉部分脫硫。攪拌使其反應，反應溫度為35°C，反應時間為2.5h ;過濾得到固體，然后洗滌除去硫酸鈉；將所得固體在450°C的空氣氣氛中煅燒2h，得到新正極粉；
[0073]負極粉處理:將負極粉放入一攪拌反應器，分析計算負極粉中PbSO4的含量，加入的KOH與負極粉中PbSO4的摩爾比為0.7:1，使負極粉部分脫硫。攪拌使其反應，反應溫度為40°C，反應時間為1.5h ;過濾得到固體，然后洗滌除去硫酸鉀；將所得固體在300°C的空氣氣氛中煅燒3h，得到新負極粉。
[0074]本實施例中得到的新正極粉為超細的PbS04、Pb0和Pb3O4的混合物；新負極粉為超細的PbSOjP PbO的混合物。
[0075]實施例6
[0076]進行五組平行試驗，對工業PbSO4進行不同程度地部分脫硫后煅燒，將所得產物用做負極活性物質，對該負極活性物質的電化學性能進行測定。如圖5所示，在60mA/g的放電電流密度下，當脫硫程度為10-90%時，該負極活性物質的電化學性能較強，放電容量可達86?112mAh/g ;當脫硫程度為50-90%時，該負極活性物質的電化學性能更強，放電容量可達98?112mAh/g。具體來說，脫硫程度為10%時，其放電容量即可達到86?90mAh/g，相當于完全脫硫的產物放電容量；隨脫硫程度的加深，該負極活性物質電化學性能逐漸增強，當脫硫程度為50%時，其電化學活性顯著增強，放電容量可達98?104mAh/g，且循環多次后其放電容量保持在103mAh/g左右；當脫硫程度提高至70%時，其電化學性能最強，放電容量達102?112mAh/g，循環多次后其放電容量保持在106mAh/g左右；當脫硫程度繼續提高，該負極活性物質的電化學性能有所下降，脫硫程度達90%時，其放電容量較脫硫程度70%時略低，循環多次后其放電容量為104mAh/g左右。
【主權項】
1.一種利用廢舊鉛酸電池的活性物質制備新鉛酸電池的方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)拆解廢舊鉛酸電池，得到正極片和負極片； (2)分別處理正極片和負極片，得到正極活性物質粉和負極活性物質粉； (3)將所得的正極活性物質粉和負極活性物質粉分別進行脫硫、煅燒，得到具有高電化學性能的新正極活性物質粉和新負極活性物質粉； (4)將得到的新正極活性物質粉和新負極活性物質粉用于新鉛酸電池的制造。2.根據權利要求1所述的利用廢舊鉛酸電池的活性物質制備新鉛酸電池的方法，其特征在于，步驟(3)中，將所述正極活性物質粉完全脫硫或部分脫硫；將所述負極活性物質粉完全脫硫或部分脫硫。3.根據權利要求2所述的利用廢舊鉛酸電池的活性物質制備新鉛酸電池的方法，其特征在于，所述完全脫硫是將正極活性物質粉或負極活性物質粉與可溶性堿反應，反應后的正極活性物質粉經煅燒后制得的新正極活性物質粉為超細的PbO和Pb3O4的混合物，反應后的負極活性物質粉經煅燒后制得的新負極活性物質粉為超細的PbO粉。4.根據權利要求2所述的利用廢舊鉛酸電池的活性物質制備新鉛酸電池的方法，其特征在于，所述部分脫硫是將正極活性物質粉或負極活性物質粉與可溶性堿反應，反應后的正極活性物質粉經煅燒后制得的新正極活性物質粉為超細的PbS04、Pb0和Pb3O4的混合物，反應后的負極活性物質粉經煅燒后制得的新負極活性物質粉為超細的PbSOjP PbO的混合物。5.根據權利要求2所述的利用廢舊鉛酸電池的活性物質制備新鉛酸電池的方法，其特征在于，所述部分脫硫為將正極活性物質粉或負極活性物質粉中10?90%的硫酸鉛轉換為碳酸鉛、氫氧化鉛或一氧化鉛。6.根據權利要求5所述的利用廢舊鉛酸電池的活性物質制備新鉛酸電池的方法，其特征在于，所述部分脫硫為將正極活性物質粉或負極活性物質粉中50?90%的硫酸鉛轉換為碳酸鉛、氫氧化鉛或一氧化鉛。7.根據權利要求3或4所述的利用廢舊鉛酸電池的活性物質制備新鉛酸電池的方法，其特征在于，所述可溶性堿為可溶性碳酸鹽或可溶性氫氧化物。8.根據權利要求7所述的利用廢舊鉛酸電池的活性物質制備新鉛酸電池的方法，其特征在于，所述可溶性碳酸鹽為碳酸銨、碳酸鈉、碳酸鉀中的一種，所述可溶性氫氧化物為NaOH、KOH、NH3.H2O 中的一種。9.根據權利要求1所述的利用廢舊鉛酸電池的活性物質制備新鉛酸電池的方法，其特征在于，步驟(3)中，所述正極活性物質粉脫硫后在400?600°C的空氣氣氛中煅燒0.5?3h，所述負極活性物質粉脫硫后在300?450°C的空氣氣氛中煅燒0.5?3h。10.根據權利要求1所述的利用廢舊鉛酸電池的活性物質制備新鉛酸電池的方法，其特征在于，步驟(4)中，所述制備新鉛酸電池的方法包括:在新正極活性物質粉和新負極活性物質粉中加入水和硫酸，分別制成漿料；然后將制成的漿料分別涂敷在正極合金格柵和負極合金格柵上，干燥，得到正極生極板和負極生極板；將正極生極板和負極生極板裝配于電池盒內，化成，即得新鉛酸電池。
【專利摘要】本發明公開了一種利用廢舊鉛酸電池的活性物質制備新鉛酸電池的方法，包括如下步驟：拆解廢舊鉛酸電池，得到正極片和負極片；分別處理正極片和負極片，得到正極粉和負極粉；將所得的正極粉和負極粉分別進行脫硫、煅燒，得到具有高電化學性能的新正極粉和新負極粉；將得到的新正極粉和新負極粉用于新鉛酸電池的制造。本發明制備的新正極粉和新負極粉可直接用于新鉛酸電池的制造，方法簡單易行；本發明免除了傳統的廢舊鉛酸電池正極粉處理過程中的還原過程，能顯著提高正極粉的電化學性能，加速鉛酸電池的化成過程，制備過程符合清潔生產要求，而且縮短了電池生產周期，降低了生產成本。
【IPC分類】H01M10/54, H01M10/04, H01M10/12
【公開號】CN105226342
【申請號】CN201510713121
【發明人】雷立旭, 劉巍, 張科, 馬蓓蓓
【申請人】東南大學
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年10月28日