專利名稱：一種鉛酸超級電池負(fù)極板、其制備方法及用其組裝得到的鉛酸超級電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉛酸電池負(fù)極板、其制備方法及用其組裝得到的鉛酸超級電池。
背景技術(shù)：
隨著石油資源日益減少，以及汽車尾氣對城市空氣造成越來越嚴(yán)重的污染，世界 各國大力發(fā)展新能源汽車來解決這一全球性問題，我國也把電動汽車列為重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略 性新興產(chǎn)業(yè)。目前，發(fā)展電動汽車的瓶頸是動力電池，體現(xiàn)在電池的安全性、價(jià)格、壽命、比 能量、比功率和快速充電等。鋰離子電池具有高的比能量和循環(huán)壽命，但安全性欠佳，尤其 是價(jià)格高，近期大眾市場難以接受；鎳氫電池具有較高的比功率且安全性好，但價(jià)格也偏 高，而且由于用鎳量多，已沒有降價(jià)的空間；超級電容器具有很很高的比功率，可快速充電， 但比容量太低，單獨(dú)使用不能滿足電動汽車要求，價(jià)格也高；燃料電池更是由于價(jià)格問題， 很長一段時(shí)間難以商品化。相比之下，鉛酸電池在目前所有蓄電池中價(jià)格最低，只有鋰離子 電池的約1/4、鎳氫電池的約1/3，而且安全性好，但其比能量低，倍率性能差，而且壽命短， 也難以滿足電動汽車要求?；谝陨犀F(xiàn)狀，電動汽車產(chǎn)業(yè)要想快速發(fā)展，應(yīng)當(dāng)在保證動力電 池安全性前提下，首先考慮價(jià)格因素。為了使價(jià)格低的鉛酸電池能夠滿足電動汽車的要求， 需要提高其比能量、比功率和壽命。鉛酸電池已有150年歷史，其比能量已很難再提高，但 其比功率和壽命，卻因鉛酸“超級電池”的問世，有望大幅度提高。其特點(diǎn)是把超級電容材 料與鉛酸電池活性物質(zhì)有效配合，制做成鉛酸超級電池，該電池既具有超級電容器的高倍 率特性，又保持鉛酸電池的比能量，而且循環(huán)壽命遠(yuǎn)高于鉛酸電池。Lam等人制出了超級電池正極是常規(guī)的二氧化鉛正極，負(fù)極包括并聯(lián)的碳電極 和鉛電極。該電池使用的板柵量較多，增加了電池重量。DjavI0v等人往普通鉛膏中加入 活性碳、炭黑等材料，他們做的超級電池可以在50% S0C,3% DOD下用2C電流進(jìn)行充放電， 但是放電倍率還不夠高，在實(shí)際應(yīng)用中此放電倍率是達(dá)不到要求的。為了滿足中度以上混 合電動車對電池比功率、充電接受能力和放電性能的要求，需要進(jìn)一步提高電池的倍率性 能和充放電深度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有鉛酸超級電池在高倍率部分荷電狀態(tài)下工作壽命 短的問題，提供了一種鉛酸超級電池負(fù)極板、其制備方法及用其組裝得到的鉛酸超級電池。本發(fā)明的鉛酸超級電池負(fù)極板，包括負(fù)極板柵和涂覆在負(fù)極板柵上的負(fù)極鉛膏， 其中負(fù)極鉛膏外表面包覆電容碳膏層，負(fù)極鉛膏中添加有膨脹中間相炭微球(MCMB)，其中， 所述電容碳膏層按重量份由70 80份的負(fù)載氧化鉛(PbO)的活性碳、5 10份的聚四氟 乙烯、0. 1 1份的羧甲基纖維素鈉、0. 1 2份的硬脂酸和5 20份的乙炔黑組成，所述 膨脹中間相炭微球占負(fù)極鉛膏中鉛粉質(zhì)量的0. 5%。本發(fā)明的鉛酸超級電池負(fù)極板的負(fù)極鉛膏中還添加有負(fù)載氧化鉛(PbO)的活性碳、亞納米石墨和導(dǎo)電炭黑，其中以負(fù)極鉛膏中鉛粉質(zhì)量為基數(shù)，負(fù)載氧化鉛的活性碳占基 數(shù)的0. 10%，亞納米石墨占基數(shù)的0. 3%，導(dǎo)電炭黑占基數(shù)的0. 5%。本發(fā)明的鉛酸超級電池負(fù)極板中負(fù)極板的厚度為0. 3 1. 5mm ；所述電容碳膏層 的厚度為0. 1 0. 3mm。本發(fā)明的鉛酸超級電池負(fù)極板的制備方法，是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的一、在鉛酸電 池的負(fù)極鉛膏原料中添加膨脹中間相炭微球，然后在60°C條件下和膏得負(fù)極鉛膏，然后將 負(fù)極鉛膏涂覆至負(fù)極板柵上，然后在60°C、相對濕度為90%的條件下固化，固化時(shí)間不低 于72小時(shí)，得固化后負(fù)極板，然后將固化后負(fù)極板放入電解液中化成，得化成后負(fù)極板，膨 脹中間相炭微球占負(fù)極鉛膏中鉛粉質(zhì)量的0. 5% ；二、按重量份稱取70 80份的負(fù) 載氧化鉛的活性碳、8 17份的60% (質(zhì)量)聚四氟乙烯乳液、0. 1 1份的羧甲基纖維素 鈉、0. 1 2份的硬脂酸、5 20份的乙炔黑和15 25份的去離子水，然后將稱取的物質(zhì)混 合得電容碳膏，然后將電容碳膏涂覆至步驟一得的化成后負(fù)極板的外表面，然后放入80°C 的烘箱中烘12 16h，得鉛酸超級電池負(fù)極板。本發(fā)明的鉛酸超級電池負(fù)極板的制備方法的步驟一中，在鉛酸電池的負(fù)極鉛膏原 料中還添加負(fù)載氧化鉛的活性碳、亞納米石墨和導(dǎo)電炭黑，其中以負(fù)極鉛膏中鉛粉質(zhì)量為 基數(shù)，負(fù)載氧化鉛的活性碳占基數(shù)的0. 1 % 10 %，亞納米石墨占基數(shù)的0. 1 % 3 %，導(dǎo)電 炭黑占基數(shù)的0. 5%。由本發(fā)明的鉛酸超級電池負(fù)極板組裝得到的鉛酸超級電池，由電池殼，裝入電池 殼的依次疊加的負(fù)極板、玻璃纖維棉隔板和正極板，以及導(dǎo)流排、極柱、密封閥和硫酸電解 液組成，其中，負(fù)極板由負(fù)極板柵、涂覆在負(fù)極板柵上的負(fù)極鉛膏和負(fù)極鉛膏外表面包覆電 容碳膏層組成，負(fù)極鉛膏中添加有膨脹中間相炭微球，其中，所述電容碳膏層按重量份由 70 80份的負(fù)載氧化鉛的活性碳、5 10份的聚四氟乙烯、0. 1 1份的羧甲基纖維素鈉、 0. 1 2份的硬脂酸和5 20份的乙炔黑組成，所述膨脹中間相炭微球占負(fù)極鉛膏中鉛粉 質(zhì)量的0. 1% 5%。其中鉛酸超級電池中正極板柵的厚度為0. 7 1. 9mm。由本發(fā)明的鉛酸超級電池負(fù)極板組裝得到的鉛酸超級電池，其中負(fù)極鉛膏中還添 加有負(fù)載氧化鉛的活性碳、亞納米石墨和導(dǎo)電炭黑，其中以負(fù)極鉛膏中鉛粉質(zhì)量為基數(shù)，負(fù) 載氧化鉛的活性碳占基數(shù)的0. 10%，亞納米石墨占基數(shù)的0. 3%，導(dǎo)電炭黑占 基數(shù)的0. 5%。由本發(fā)明鉛酸超級電池負(fù)極板組裝得到的鉛酸超級電池的組裝方法為按順序依 次將本發(fā)明的鉛酸超級電池負(fù)極板、玻璃纖維棉隔板和正極板疊加后，在一定壓力(以將 玻璃纖維棉隔板的厚度壓縮20%為準(zhǔn))下裝入電池殼，焊接導(dǎo)流排和極柱，然后封蓋、封端 子、灌硫酸電解液、密封閥和加蓋板，得到鉛酸超級電池。本發(fā)明的負(fù)極板中采用的膨脹中間相炭微球的球結(jié)構(gòu)完全破碎，球狀顆粒變成片 狀，并且中間形成介孔，這些介孔既具有電容性質(zhì)，又能較好傳質(zhì)，同時(shí)比普通中間相炭微 球具有更好的導(dǎo)電性能，因此將膨脹中間相炭微球摻入鉛酸電池的負(fù)極鉛膏中既能起到電 化學(xué)催化作用，又能發(fā)揮電容器大電流放電作用。負(fù)載氧化鉛的活性碳的采用可以抑制活 性碳表面析氫。本發(fā)明的膨脹中間相炭微球和負(fù)載氧化鉛的活性碳均可采用現(xiàn)有公開技術(shù) 制備得到。本發(fā)明的鉛酸超級電池負(fù)極板中的負(fù)極鉛膏是在閥控式鉛酸電池的負(fù)極鉛膏基礎(chǔ)配方中加入膨脹MCMB、改性活性碳、亞納米石墨及導(dǎo)電炭黑，同時(shí)將該超級電容材料與外 層的電容碳膏中的電池活性物質(zhì)有效配合，其中外層電容碳膏相當(dāng)于并聯(lián)上一個(gè)超級電容 器，得到具有超級電容性能的負(fù)極板。由本發(fā)明的鉛酸超級電池負(fù)極板組裝得到的鉛酸超級電池的壽命比現(xiàn)有普通鉛 酸電池的壽命提高3 5倍，比功率提高5倍以上，而本發(fā)明的鉛酸超級電池的成本只比普 通鉛酸電池高40% 50%。因此，采用本發(fā)明的負(fù)極板的鉛酸超級電池是中低混合電動汽 車和低配純電動車的首選動力電池，配備該鉛酸超級電池的電動汽車，因價(jià)格優(yōu)勢和適合 城市交通，將最快成為大量商品化的電動汽車。本發(fā)明通過在負(fù)極鉛膏加入膨脹中間相炭微球、負(fù)載氧化鉛的活性碳、亞納米石 墨和導(dǎo)電炭黑，以及在負(fù)極板外表面包覆電容碳膏層，使得到的鉛酸超級電池能夠在更高 倍率、更大放電深度和荷電范圍進(jìn)行充放電(40% 80% S0C,5% D0D、3C)，有效提高電池 高倍率部分荷電狀態(tài)下工作循環(huán)壽命。


圖1是具體實(shí)施方式
三制備得到的膨脹中間相炭微球的放大1000倍的掃描電子 顯微照片；圖2是具體實(shí)施方式
三制備得到的膨脹中間相炭微球的放大80000倍的掃描電 子顯微照片；圖3是具體實(shí)施方式
三中未處理之前的中間相炭微球的放大1000倍的掃描電 子顯微照片；圖4是具體實(shí)施方式
二十七得到的膨脹中間相炭微球在硫酸溶液中不同掃描 速度下進(jìn)行比電容-電位曲線圖；圖5是具體實(shí)施方式
二十七制備得到的負(fù)載氧化鉛的活 性炭、普通活性炭和摻硬脂酸的活性炭的循環(huán)伏安曲線圖；圖6是普通商業(yè)電池和具體 實(shí)施方式三十制備得到的鉛酸超級電池的放電電壓-循環(huán)壽命曲線圖，圖中“_ ▲-，，所示 的是本實(shí)施方式的鉛酸超級電池的，“_ ■ _”所示的是普通商業(yè)電池的。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實(shí)施方式
，還包括各具體實(shí)施方式
間的 任意組合。
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式為鉛酸超級電池負(fù)極板，包括負(fù)極板柵和涂覆在負(fù) 極板柵上的負(fù)極鉛膏，其中負(fù)極鉛膏外表面包覆電容碳膏層，負(fù)極鉛膏中添加有膨脹中間 相炭微球(MCMB)，其中，所述電容碳膏層按重量份由70 80份的負(fù)載氧化鉛的活性碳、 5 10份的聚四氟乙烯、0. 1 1份的羧甲基纖維素鈉、0. 1 2份的硬脂酸和5 20份的 乙炔黑組成，所述膨脹中間相炭微球占負(fù)極鉛膏中鉛粉質(zhì)量的0. 5%。本實(shí)施方式在鉛酸超級電池的負(fù)極鉛膏中摻入了適合于硫酸電解液的高性能超 級電容材料膨脹中間相炭微球，同時(shí)將該超級電容材料與外層的電容碳膏中的電池活性物 質(zhì)有效配合，得到了具有超級電容性能的負(fù)極板，并最終實(shí)現(xiàn)得到了具有高壽命和高比功 率的鉛酸超級電池。由本實(shí)施方式的鉛酸超級電池負(fù)極板組合制備得到的鉛酸超級電池的高倍率 部分荷電狀態(tài)下(40% 80% S0C,5% D0D、3C)工作壽命比現(xiàn)有普通鉛酸電池的壽命提 高3 4倍，比功率提高5倍，而本實(shí)施方式的鉛酸超級電池的成本只比普通鉛酸電池高 40% 50%。
本實(shí)施方式中膨脹中間相炭微球和負(fù)載氧化鉛的活性碳采用現(xiàn)有公開技術(shù)制備 即可。
具體實(shí)施方式
二 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是負(fù)極鉛膏中還添加有負(fù) 載氧化鉛( 的活性碳、亞納米石墨和導(dǎo)電炭黑，其中以負(fù)極鉛膏中鉛粉質(zhì)量為基數(shù)，負(fù) 載氧化鉛的活性碳占基數(shù)的0. 10%，亞納米石墨占基數(shù)的0. 1% 3%，導(dǎo)電炭黑占 基數(shù)的0.1% 5%。其它參數(shù)與具體實(shí)施方式
一相同。本實(shí)施方式在鉛酸超級電池的負(fù)極鉛膏中摻入了適合于硫酸電解液的高性能超 級電容材料膨脹中間相炭微球，以及負(fù)載氧化鉛的活性碳、亞納米石墨和導(dǎo)電炭黑，同時(shí)將 該超級電容材料與外層的電容碳膏中的電池活性物質(zhì)有效配合，得到了具有超級電容性能 的負(fù)極板，并最終實(shí)現(xiàn)得到了具有高壽命和高比功率的鉛酸超級電池。由本實(shí)施方式的鉛酸超級電池負(fù)極板組合制備得到的鉛酸超級電池的高倍率 部分荷電狀態(tài)下(40% 80% S0C,5% D0D、3C)工作壽命比現(xiàn)有普通鉛酸電池的壽命提 高3 5倍，比功率提高5倍，而本實(shí)施方式的鉛酸超級電池的成本只比普通鉛酸電池高 40% 50%。本實(shí)施方式中膨脹中間相炭微球和負(fù)載氧化鉛的活性碳采用現(xiàn)有公開技術(shù)制備 即可，亞納米石墨和導(dǎo)電炭黑為市售產(chǎn)品，其中亞納米石墨為廣東東莞市天潤電子材料有 限公司生產(chǎn)的LP-Ol。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一或二不同的是所述膨脹中間相炭 微球的制備方法為一、將容器置于冰浴中，然后向容器中加入濃硫酸，再將中間相炭微球 和硝酸鈉加入濃硫酸中，攪拌15 30min后，再加入高錳酸鉀，攪拌IOmin后，再將容器置 于30 40°C的條件下反應(yīng)1 證，得粘稠液體，其中濃硫酸體積與中間相炭微球質(zhì)量的比 例為20 40mL lg，硝酸鈉和中間相炭微球的質(zhì)量比為0.3 0.6 1，高錳酸鉀和中間 相炭微球的質(zhì)量比為1.5 4 1;二、將步驟二的粘稠液體加入蒸餾水中，常溫?cái)嚢? 2h后，再加入雙氧水中，常溫?cái)嚢?0 24h后真空抽濾，然后依次分別用稀鹽酸和蒸餾水抽 濾2 3次，然后將濾餅在120°C的條件下干燥他，得氧化中間相炭微球，其中粘稠液體與 蒸餾水的體積比為1 3 5，粘稠液體與雙氧水的體積比為1 9 12;三、將步驟二得 的氧化中間相炭微球在氮?dú)夂?或氬氣氣氛下，800 1000°C的條件下處理30 60s，即得 膨脹中間相炭微球。其它參數(shù)與具體實(shí)施方式
一或二相同。本實(shí)施方式制備得到的膨脹中間相炭微球的掃描電子顯微照片分別如圖1和圖2 所示，圖1為放大1000倍的SEM照片，可見膨脹中間相炭微球的球結(jié)構(gòu)已經(jīng)完全破碎；圖2 為放大80000倍的SEM照片，可見膨脹中間相炭微球變成片狀，并且中間有小孔。膨脹中間 相炭微球的小孔具有電容性質(zhì)，同時(shí)比普通中間相炭微球具有更好的導(dǎo)電性能，因此將膨 脹中間相炭微球摻入鉛酸電池的負(fù)極鉛膏中既能發(fā)揮電化學(xué)催化作用，又能發(fā)揮電容器大 電流放電作用。本實(shí)施方式的處理前的中間相炭微球的掃描電子顯微照片如圖3所示，由圖3可 見，處理前的中間相炭微球?yàn)榍驙疃晤w粒，無孔結(jié)構(gòu)。本實(shí)施方式中膨脹中間相炭微球的制備方法不限于上述記載的方法，現(xiàn)有公開的 制備方法均可用于膨脹中間相炭微球的制備。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一、二或三不同的是所述負(fù)載氧化鉛(PbO)的活性碳的制備方法為將濃度為0. 2 lmol/L的硝酸鉛溶液滴加到活性碳中， 磁力攪拌12 7 后，依次過濾、洗滌和烘干，然后在氮?dú)夂?或氬氣氣氛下，50(TC下加熱 1 35min，再研磨和過篩，即得負(fù)載氧化鉛的活性碳。其它參數(shù)與具體實(shí)施方式
一、二或三 相同。本實(shí)施方式中控制硝酸鉛溶液體積與活性碳質(zhì)量的比例為80 120mL Igo本 實(shí)施方式將吸附有硝酸鉛溶液的活性炭在500°C條件下熱處理，將硝酸鉛分解產(chǎn)生氧化鉛， 并負(fù)載在活性碳表面，形成負(fù)載氧化鉛( 的活性碳，可以抑制活性碳表面析氫。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一、三或四不同的是所述膨脹中間 相炭微球占負(fù)極鉛膏中鉛粉質(zhì)量的0.3% 3%。其它參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至四相同。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一、三或四不同的是所述膨脹中間 相炭微球占負(fù)極鉛膏中鉛粉質(zhì)量的0.5%。其它參數(shù)與具體實(shí)施方式
一、三或四相同。
具體實(shí)施方式
七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二、三或四不同的是負(fù)極鉛膏中還 添加有負(fù)載氧化鉛(PbO)的活性碳、亞納米石墨和導(dǎo)電炭黑，其中以負(fù)極鉛膏中鉛粉質(zhì)量 為基數(shù)，負(fù)載氧化鉛的活性碳占基數(shù)的0. 2% 4%，亞納米石墨占基數(shù)的0. 2% 1%，導(dǎo) 電炭黑占基數(shù)的0. 2% 2%。其它參數(shù)與具體實(shí)施方式
二、三或四相同。
具體實(shí)施方式
八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二、三或四不同的是負(fù)極鉛膏中還 添加有負(fù)載氧化鉛(PbO)的活性碳、亞納米石墨和導(dǎo)電炭黑，其中以負(fù)極鉛膏中鉛粉質(zhì)量 為基數(shù)，負(fù)載氧化鉛的活性碳占基數(shù)的0. 5 %，亞納米石墨占基數(shù)的0. 2 %，導(dǎo)電炭黑占基 數(shù)的0.2%。其它參數(shù)與具體實(shí)施方式
二、三或四相同。
具體實(shí)施方式
九本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至八之一不同的是所述電容碳膏 層按重量份由75份的負(fù)載氧化鉛的活性碳、6份的聚四氟乙烯、0. 5份的羧甲基纖維素鈉、1 份的硬脂酸和15份的乙炔黑組成。其它參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至八之一相同。
具體實(shí)施方式
十本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至八之一不同的是所述電容碳膏 層按重量份由80份的負(fù)載氧化鉛的活性碳、9. 6份的聚四氟乙烯、0. 25份的羧甲基纖維素 鈉、1份的硬脂酸和10份的乙炔黑組成。其它參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至八之一相同。
具體實(shí)施方式
十一本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至十之一不同的是負(fù)極板柵的 厚度為0. 3 1. 5mm。其它參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至十之一相同。
具體實(shí)施方式
十二 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至十之一不同的是負(fù)極板柵的 厚度為1.0mm。其它參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至十之一相同。
具體實(shí)施方式
十三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至十二之一不同的是所述電容 碳膏層的厚度為0. 1 0. 3mm。其他參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至十二之一相同。
具體實(shí)施方式
十四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至十二之一不同的是所述電容 碳膏層的厚度為0. 2mm。其他參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至十二之一相同。
具體實(shí)施方式
十五本實(shí)施方式為具體實(shí)施方式
一記載的鉛酸超級電池負(fù)極板的 制備方法，鉛酸超級電池負(fù)極板的制備方法是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的一、在鉛酸電池的負(fù)極 鉛膏原料中添加膨脹中間相炭微球，然后在60°C條件下和膏得負(fù)極鉛膏，然后將負(fù)極鉛膏 涂覆至負(fù)極板柵上，然后在60°C、相對濕度為90%的條件下固化，固化時(shí)間不低于72小時(shí)， 得固化后負(fù)極板，然后將固化后負(fù)極板放入電解液中化成，得化成后負(fù)極板，膨脹中間相炭 微球占負(fù)極鉛膏中鉛粉質(zhì)量的0. 5% ；二、按重量份稱取70 80份的負(fù)載氧化鉛的活性碳、8 17份的60% (質(zhì)量)聚四氟乙烯乳液、0. 1 1份的羧甲基纖維素鈉、0. 1 2份的硬脂酸、5 20份的乙炔黑和15 25份的去離子水，然后將稱取的物質(zhì)混合得電容 碳膏，然后將電容碳膏涂覆至步驟一得的化成后負(fù)極板的外表面，然后放入80°C的烘箱中 烘12 16h，得鉛酸超級電池負(fù)極板。本實(shí)施方式步驟一中膨脹中間相炭微球和負(fù)載氧化鉛的活性碳采用現(xiàn)有公開技 術(shù)制備即可。步驟二中羧甲基纖維素鈉與其它物質(zhì)混合前，將其分散于去離子水中形成
2% (質(zhì)量)的溶液，保證羧甲基纖維素鈉在電容碳膏中的均勻分散性。本實(shí)施方式制備工藝簡單。
具體實(shí)施方式
十六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
十五不同的是步驟一中在鉛酸電 池的負(fù)極鉛膏原料中還添加負(fù)載氧化鉛(PbO)的活性碳、亞納米石墨和導(dǎo)電炭黑，其中以 負(fù)極鉛膏中鉛粉質(zhì)量為基數(shù)，負(fù)載氧化鉛的活性碳占基數(shù)的0. 10%，亞納米石墨占 基數(shù)的0. 1% 3%，導(dǎo)電炭黑占基數(shù)的0. 5%。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
十五 相同。本實(shí)施方式中負(fù)載氧化鉛的活性碳采用現(xiàn)有公開技術(shù)制備即可，亞納米石墨和導(dǎo) 電炭黑為市售產(chǎn)品，其中亞納米石墨為廣東東莞市天潤電子材料有限公司生產(chǎn)的LP-01。
具體實(shí)施方式
十七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
十五或十六不同的是步驟一中膨 脹中間相炭微球的制備方法與具體實(shí)施方式
三中記載的一樣。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施 方式十五或十六相同。
具體實(shí)施方式
十八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
十五或十六不同的是步驟一和步 驟二中所述負(fù)載氧化鉛的活性碳的制備方法與具體實(shí)施方式
四中記載的一樣。其它步驟及 參數(shù)與具體實(shí)施方式
十五或十六相同。
具體實(shí)施方式
十九本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
十五至十八之一不同的是步驟一 中負(fù)極板柵的厚度為0. 3 1. 5mm。其它參數(shù)與具體實(shí)施方式
十五至十八之一相同。
具體實(shí)施方式
二十本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
十五至十八之一不同的是負(fù)極板 柵的厚度為0. 5mm。其它參數(shù)與具體實(shí)施方式
十五至十八之一相同。
具體實(shí)施方式
二十一本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
十五至二十之一不同的是所述 電容碳膏層的厚度為0. 1 0. 3mm。其他參數(shù)與具體實(shí)施方式
十五至二十之一相同。
具體實(shí)施方式
二十二 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
十五至二十之一不同的是所述 電容碳膏層的厚度為0. 2mm。其他參數(shù)與具體實(shí)施方式
十五至二十之一相同。
具體實(shí)施方式
二十三本實(shí)施方式為由具體實(shí)施方式
一至十四之一記載的鉛酸 超級電池負(fù)極板組裝得到的鉛酸超級電池，由電池殼，裝入電池殼的依次疊加的負(fù)極板、 AGM隔板和正極板，以及導(dǎo)流排、極柱、密封閥和硫酸電解液組成，其中負(fù)極板為具體實(shí)施 方式一至十四之一記載的鉛酸超級電池負(fù)極板，其中正極板中的正極板柵的厚度為0. 7 1. 9mm。本實(shí)施方式中正極板為現(xiàn)有閥控鉛酸電池的正極板，是通過將正極鉛膏涂于正 極板柵上，經(jīng)浸酸、干燥、固化和外化成制成的，其中固化參數(shù)為溫度65°C、相對濕度為 92%，固化時(shí)間48小時(shí)。所述正極鉛膏是由鉛粉、紅丹、短纖維、氧化硅、氧化鉍等組成的。 以正極鉛膏中鉛粉質(zhì)量為基數(shù)，紅丹占基數(shù)的 10%，短纖維占基數(shù)的0. 3%，氧 化硅占基數(shù)的0. 5%，氧化鉍占基數(shù)的0. 5%。
由本實(shí)施方式的鉛酸超級電池負(fù)極板組合制備得到的鉛酸超級電池的高倍率 部分荷電狀態(tài)下(40% 80% S0C,5% D0D、3C)工作壽命比現(xiàn)有普通鉛酸電池的壽命提 高3 5倍，比功率提高5倍，而本實(shí)施方式的鉛酸超級電池的成本只比普通鉛酸電池高 40% 50%。
具體實(shí)施方式
二十四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二十三不同的是正極板中的正 極板柵的厚度為1mm。其它參數(shù)與具體實(shí)施方式
二十三相同。
具體實(shí)施方式
二十五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二十三或二十四不同的是本實(shí) 施方式的鉛酸超級電池的組裝方法為按順序依次將具體實(shí)施方式
二十三的負(fù)極板、AGM 隔板和正極板疊加后，在一定壓力(以將AGM隔板的厚度壓縮20%為準(zhǔn))下裝入電池殼，焊 接導(dǎo)流排和極柱，然后封蓋、封端子、灌酸、密封閥和加蓋板，得到鉛酸超級電池。。其它參數(shù) 與具體實(shí)施方式
二十三或二十四相同。
具體實(shí)施方式
二十六本實(shí)施方式為鉛酸超級電池負(fù)極板，由負(fù)極板柵和涂覆在 負(fù)極板柵上的負(fù)極鉛膏，其中負(fù)極鉛膏外表面包覆電容碳膏層，負(fù)極鉛膏由鉛粉、硫酸鋇、 腐植酸、木素、硬脂酸、乙炔黑、短纖維和膨脹中間相炭微球組成；其中硫酸鋇用量是鉛粉質(zhì) 量的0. 8%，腐植酸用量是鉛粉質(zhì)量的0. 6%，木素用量是鉛粉質(zhì)量的0. 6%，硬脂酸用量是 鉛粉質(zhì)量的0. 4%，乙炔黑用量是鉛粉質(zhì)量的0. 6%，短纖維用量是鉛粉質(zhì)量的0. 6%，膨脹 中間相炭微球用量是鉛粉質(zhì)量的0. 5% ；所述電容碳膏層按重量份由80份的負(fù)載氧化鉛的 活性碳、9. 6份的聚四氟乙烯、0. 25份的羧甲基纖維素鈉、1份的硬脂酸和10份的乙炔黑。本實(shí)施方式中鉛粉、硫酸鋇、腐植酸、木素、硬脂酸、乙炔黑和短纖維均為市售產(chǎn)
P
ΡΠ O本實(shí)施方式在鉛酸超級電池的負(fù)極鉛膏中摻入了適合于硫酸電解液的高性能超 級電容材料膨脹中間相炭微球，同時(shí)將該超級電容材料與外層的電容碳膏中的電池活性物 質(zhì)有效配合，得到了具有超級電容性能的負(fù)極板，并最終實(shí)現(xiàn)得到了具有高壽命和高比功 率的鉛酸超級電池。
具體實(shí)施方式
二十七本實(shí)施方式為具體實(shí)施方式
二十六中所述的膨脹中間相 炭微球的制備方法為一、將容器置于冰浴中，然后向容器中加入150mL濃硫酸，再將6. 5g 中間相炭微球和3. 25g硝酸鈉加入濃硫酸中，攪拌15min后，再加入19. 5g高錳酸鉀，攪拌 IOmin后，再將容器置于35°C的條件下反應(yīng)池，得粘稠液體；二、將步驟二的粘稠液體加入 460mL蒸餾水中，常溫?cái)嚢璩睾?，再加?.5L的2% (質(zhì)量)的雙氧水中，常溫?cái)嚢?4h后 真空抽濾，然后依次分別用1L5% (質(zhì)量)的稀鹽酸和IL蒸餾水抽濾2次，然后將濾餅在 120°C的條件下干燥8h，得氧化中間相炭微球；三、將步驟二得的氧化中間相炭微球在氬氣 氣氛下，800°C的條件下處理30s，即得膨脹中間相炭微球。本實(shí)施方式對得到的膨脹中間相炭微球在硫酸溶液(d = 1. 347g/cm3)中不同掃 描速度下進(jìn)行比電容-電位曲線測試，測試結(jié)果如圖4所示，圖中曲線1為掃描速度為5mV/ s，曲線2為掃描速度為10mV/S，曲線3為掃描速度為25mV/s，曲線4為掃描速度為50mV/s。 由圖4可見，本實(shí)施方式的膨脹MCMB隨掃描速速增加，比電容衰減較慢。另外，本實(shí)施方式 的膨脹MCMB的導(dǎo)電性好，具有大電流放電優(yōu)勢。
具體實(shí)施方式
二十八本實(shí)施方式為具體實(shí)施方式
二十六中所述的電容碳膏層中 的負(fù)載氧化鉛的活性碳的制備方法為將500mL濃度為0. 4mol/L的硝酸鉛溶液滴加到5g活性碳中，磁力攪拌30h后，依次過濾、洗滌，再在120°C條件下烘干，然后在氬氣氣氛下， 500°C下加熱lOmin，再研磨，并過200目篩，得負(fù)載氧化鉛的活性碳。本實(shí)施方式對得到的負(fù)載氧化鉛的活性碳進(jìn)行循環(huán)伏安曲線測試，測試參數(shù)為 以本實(shí)施方式的負(fù)載氧化鉛的活性碳作工作電極，鈦條作對電極，Hg/Hg2S04電極作參比電 極，電解質(zhì)為硫酸溶液(d= 1.347g/cm3)，掃速為5mV/s。測試曲線如圖5中曲線1所示。作為對比，按照上述測試參數(shù)，分別以普通活性炭和摻硬脂酸的活性炭為工作 電極進(jìn)行循環(huán)伏安曲線測試，測試曲線分別如圖5中曲線2和曲線3所示。由圖5分析可知，普通活性碳在低電位下析氫電流很大，析氫嚴(yán)重；摻硬脂酸 的普通活性碳析氫電流有所減小，析氫現(xiàn)象有所緩解；而本實(shí)施方式的負(fù)載氧化鉛的活性 碳析氫電流大幅度降低，析氫現(xiàn)象得到了有效地抑制。
具體實(shí)施方式
二十九本實(shí)施方式為具體實(shí)施方式
二十六所述的鉛酸超級電池負(fù) 極板的制備方法，其是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的一、稱取IOOkg鉛粉、0. 8kg硫酸鋇、0. 6kg腐植 酸、0. 6kg木素、0. 4kg硬脂酸、0. 6kg乙炔黑、0. 6kg短纖維、0. 5kg膨脹中間相炭微球、Ilkg 水和9kg密度為1. 4g/cm3硫酸，混合后在60°C條件下和膏得負(fù)極鉛膏，然后將負(fù)極鉛膏涂 覆至負(fù)極板柵上，然后在60°C、相對濕度為90%的條件下固化，固化時(shí)間為72小時(shí)，得固 化后負(fù)極板，然后將固化后負(fù)極板放入電解液中化成，得化成后負(fù)極板；二、按重量份稱取 80g的負(fù)載氧化鉛的活性碳、16g的60% (質(zhì)量)聚四氟乙烯乳液、25g的(質(zhì)量)的羧 甲基纖維素鈉分散液、Ig的硬脂酸、IOg的乙炔黑和25g的去離子水，然后將稱取的物質(zhì)混 合得電容碳膏，然后將電容碳膏涂覆至步驟一得的化成后負(fù)極板的外表面，然后放入80°C 的烘箱中烘12h，得鉛酸超級電池負(fù)極板。本實(shí)施方式步驟一中化成用的電解液為密度為1. 05g/cm3硫酸。本實(shí)施方式制 備工藝簡單，得到具體實(shí)施方式
二十六記載的鉛酸超級電池負(fù)極板。
具體實(shí)施方式
三十本實(shí)施方式為由具體實(shí)施方式
二十六的鉛酸超級電池負(fù)極板 組裝得到的鉛酸超級電池，由電池殼，裝入電池殼的依次疊加的負(fù)極板、AGM隔板和正極板， 以及導(dǎo)流排、極柱、密封閥和硫酸電解液組成，其中負(fù)極板為具體實(shí)施方式
二十六記載的鉛 酸超級電池負(fù)極板；其制備方法為按順序依次將具體實(shí)施方式
二十六的負(fù)極板、AGM隔板 和正極板疊加后，在壓力下裝入電池殼，焊接導(dǎo)流排和極柱，然后封蓋、封端子、灌酸、密封 閥和加蓋板，得到鉛酸超級電池。本實(shí)施方式中正極板為現(xiàn)有閥控鉛酸電池的正極板，是通過將正極鉛膏涂于正 極板柵上，經(jīng)浸酸、干燥、固化和外化成制成的，其中固化參數(shù)為溫度65°C、相對濕度為 92%，固化時(shí)間48小時(shí)。所述正極鉛膏是由鉛粉、紅丹、短纖維、氧化硅和氧化鉍組成的。以 正極鉛膏中鉛粉質(zhì)量為基數(shù)，紅丹占基數(shù)的 8%，短纖維占基數(shù)的0. 2%，氧化 硅占基數(shù)的0. 2%，氧化鉍占基數(shù)的0. 2%。分別對本實(shí)施方式的鉛酸超級電池和普通商業(yè)電池進(jìn)行放電電壓-循環(huán)壽命曲 線測試，測試手段為每個(gè)大循環(huán)均在50% SOC、充放電深度為5%、充放電電流為3C的制 度下進(jìn)行充放電測試，電池的充電截止電壓為2. 9V，放電截止電壓為1.6V;當(dāng)電池達(dá)到截 止電壓后，用0.25C恢復(fù)充電至110%過充，然后再進(jìn)入下一個(gè)大循環(huán)測試。測試曲線圖如 圖6所示，圖中“-▲ _”所示的是本實(shí)施方式的鉛酸超級電池的，“_ ■ _”所示的是普通商 業(yè)電池的。由圖6分析可知，本實(shí)施方式的鉛酸超級電池壽命比普通商業(yè)電池提高了三倍多，超級電池具有更好的充電接受能力和倍率性能。另外，充電時(shí)，普通商業(yè)電池電壓升得 較快，很快達(dá)到2. 7V以上；而本實(shí)施方式的鉛酸超級電池電壓比較平穩(wěn)，一直穩(wěn)定在2. 4V 左右，可見，普通商業(yè)電池電阻較大、析氫較嚴(yán)重，而鉛酸超級電池電阻較小、析氫小。
具體實(shí)施方式
三十一本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二十六不同的是電容碳膏層的 厚度為0.2mm。其它參數(shù)與具體實(shí)施方式
二十六相同。本實(shí)施方式在涂覆有負(fù)極鉛膏的負(fù)極板柵上涂覆的電容碳膏層相當(dāng)于并聯(lián)了一 個(gè)超級電容器，負(fù)極板具有很好的電容性。由其組裝得到的鉛酸超級電池的壽命比現(xiàn)有普通鉛酸電池的高倍率部分荷電狀 態(tài)工作壽命提高3 5倍，比功率提高5倍，而本實(shí)施方式的鉛酸超級電池的成本只比普通 鉛酸電池高40% 50%。
具體實(shí)施方式
三十二 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二十六不同的是所述負(fù)極板柵 的厚度為0.5mm。其它參數(shù)與具體實(shí)施方式
二十六相同。本實(shí)施方式的負(fù)極板柵薄，能提高由其組裝得到的鉛酸超級電池的比電容，壽命 比現(xiàn)有普通鉛酸電池的高倍率部分荷電狀態(tài)工作壽命提高3 5倍，比功率提高5倍，而本 實(shí)施方式的鉛酸超級電池的成本只比普通鉛酸電池高40% 50%。
具體實(shí)施方式
三十三本實(shí)施方式為鉛酸超級電池負(fù)極板，由負(fù)極板柵和涂覆在 負(fù)極板柵上的負(fù)極鉛膏，其中負(fù)極鉛膏外表面包覆電容碳膏層，負(fù)極鉛膏由鉛粉、硫酸鋇、 腐植酸、木素、硬脂酸、乙炔黑、短纖維、膨脹中間相炭微球、負(fù)載氧化鉛(PbO)的活性碳、亞 納米石墨和導(dǎo)電炭黑組成；其中硫酸鋇用量是鉛粉質(zhì)量的0.8%，腐植酸用量是鉛粉質(zhì)量 的0. 6%，木素用量是鉛粉質(zhì)量的0. 6%，硬脂酸用量是鉛粉質(zhì)量的0. 4%，乙炔黑用量是 鉛粉質(zhì)量的0. 6%，短纖維用量是鉛粉質(zhì)量的0. 6%，膨脹中間相炭微球用量是鉛粉質(zhì)量 的0. 5%，負(fù)載氧化鉛的活性碳用量是鉛粉質(zhì)量的0. 5%，亞納米石墨用量是鉛粉質(zhì)量的 0. 2%，導(dǎo)電炭黑用量是鉛粉質(zhì)量的0. 2% ；所述電容碳膏層按重量份由75份的負(fù)載氧化鉛 的活性碳、6份的聚四氟乙烯、0. 5份的羧甲基纖維素鈉、1份的硬脂酸和15份的乙炔黑。本實(shí)施方式在鉛酸超級電池的負(fù)極鉛膏中摻入了適合于硫酸電解液的高性能超 級電容材料膨脹中間相炭微球，以及負(fù)載氧化鉛的活性碳、亞納米石墨和導(dǎo)電炭黑，同時(shí)將 該超級電容材料與外層的電容碳膏中的電池活性物質(zhì)有效配合，得到了具有超級電容性能 的負(fù)極板，并最終實(shí)現(xiàn)得到了具有高壽命和高比功率的鉛酸超級電池。本實(shí)施方式中膨脹中間相炭微球的制備方法與具體實(shí)施方式
二十七記載的一樣， 負(fù)載氧化鉛的活性碳的制備方法與具體實(shí)施方式
二十八記載的一樣。本實(shí)施方式的鉛酸超級電池負(fù)極板的制備方法是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的一、稱取 IOOkg鉛粉、0. 8kg硫酸鋇、0. 6kg腐植酸、0. 6kg木素、0. 4kg硬脂酸、0. 6kg乙炔黑、0. 6kg短 纖維、0. 5kg膨脹中間相炭微球、0. 5kg負(fù)載氧化鉛的活性碳、0. 2kg亞納米石墨、0. 2kg導(dǎo)電 炭黑、Ilkg水和8. 5kg密度為1. 4g/cm3硫酸，混合后在60°C條件下和膏得負(fù)極鉛膏，然后將 負(fù)極鉛膏涂覆至負(fù)極板柵上，然后在60°C、相對濕度為90%的條件下固化，固化時(shí)間為72 小時(shí)，得固化后負(fù)極板，然后將固化后負(fù)極板放入電解液中化成，得化成后負(fù)極板；二、按重 量份稱取75g的負(fù)載氧化鉛的活性碳、IOg的60% (質(zhì)量)聚四氟乙烯乳液、50g的(質(zhì) 量)的羧甲基纖維素鈉分散液、Ig的硬脂酸、15g的乙炔黑和15g的去離子水，然后將稱取 的物質(zhì)混合得電容碳膏，然后將電容碳膏涂覆至步驟一得的化成后負(fù)極板的外表面，然后放入80°C的烘箱中烘12h，得鉛酸超級電池負(fù)極板。按具體實(shí)施方式
三十記載的方式將本實(shí)施方式的鉛酸超級電池負(fù)極板組裝得到 鉛酸超級電池的高倍率部分荷電狀態(tài)工作壽命比現(xiàn)有普通鉛酸電池的壽命提高4倍，比功 率提高5倍，而本實(shí)施方式的鉛酸超級電池的成本只比普通鉛酸電池高40 % 50 %。本實(shí)施方式的亞納米石墨和導(dǎo)電炭黑為市售產(chǎn)品，其中亞納米石墨為廣東東莞市 天潤電子材料有限公司生產(chǎn)的LP-01。
具體實(shí)施方式
三十四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
三十三不同的是電容碳膏層的 厚度為0.2mm。其它參數(shù)與具體實(shí)施方式
二十六相同。本實(shí)施方式在涂覆有負(fù)極鉛膏的負(fù)極板柵上涂覆的電容碳膏層相當(dāng)于并聯(lián)了一 個(gè)超級電容器，負(fù)極板具有很好的電容性。由其組裝得到的鉛酸超級電池的壽命比現(xiàn)有普通鉛酸電池的壽命提高3 5倍， 比功率提高5倍，而本實(shí)施方式的鉛酸超級電池的成本只比普通鉛酸電池高40% 50%。
具體實(shí)施方式
三十五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
三十三不同的是所述負(fù)極板柵 的厚度為0.5mm。其它參數(shù)與具體實(shí)施方式
二十六相同。本實(shí)施方式的負(fù)極板柵薄，能提高由其組裝得到的鉛酸超級電池的比電容，壽命 比現(xiàn)有普通鉛酸電池的高倍率部分荷電狀態(tài)工作壽命提高3 5倍，比功率提高5倍，而本 實(shí)施方式的鉛酸超級電池的成本只比普通鉛酸電池高40% 50%。
1權(quán)利要求
1.一種鉛酸超級電池負(fù)極板，包括負(fù)極板柵和涂覆在負(fù)極板柵上的負(fù)極鉛膏，其特征 在于負(fù)極鉛膏外表面包覆電容碳膏層，負(fù)極鉛膏中添加有膨脹中間相炭微球，其中，所述電 容碳膏層按重量份由70 80份的負(fù)載氧化鉛的活性碳、5 10份的聚四氟乙烯、0. 1 1 份的羧甲基纖維素鈉、0. 1 2份的硬脂酸和5 20份的乙炔黑組成，所述膨脹中間相炭微 球占負(fù)極鉛膏中鉛粉質(zhì)量的0. 5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鉛酸超級電池負(fù)極板，其特征在于負(fù)極鉛膏中還添加有 負(fù)載氧化鉛的活性碳、亞納米石墨和導(dǎo)電炭黑，其中以負(fù)極鉛膏中鉛粉質(zhì)量為基數(shù)，負(fù)載氧 化鉛的活性碳占基數(shù)的0. 1 % 10 %，亞納米石墨占基數(shù)的0. 1 % 3 %，導(dǎo)電炭黑占基數(shù) 的 0. 5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種鉛酸超級電池負(fù)極板，其特征在于所述膨脹中間相 炭微球的制備方法為一、將容器置于冰浴中，然后向容器中加入濃硫酸，再將中間相炭微 球和硝酸鈉加入濃硫酸中，攪拌15 30min后，再加入高錳酸鉀，攪拌IOmin后，再將容器 置于30 40°C的條件下反應(yīng)1 證，得粘稠液體，其中濃硫酸體積與中間相炭微球質(zhì)量的 比例為20 40mL lg，硝酸鈉和中間相炭微球的質(zhì)量比為0.3 0.6 1，高錳酸鉀和中 間相炭微球的質(zhì)量比為1.5 4 1 ；二、將步驟二的粘稠液體加入蒸餾水中，常溫?cái)嚢? 池后，再加入雙氧水中，常溫?cái)嚢?0 24h后真空抽濾，然后依次分別用稀鹽酸和蒸餾水抽 濾2 3次，然后將濾餅在120°C的條件下干燥他，得氧化中間相炭微球，其中粘稠液體與 蒸餾水的體積比為1 3 5，粘稠液體與雙氧水的體積比為1 9 12;三、將步驟二得 的氧化中間相炭微球在氮?dú)夂?或氬氣氣氛下，800 1000°C的條件下處理30 60s，即得 膨脹中間相炭微球。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種鉛酸超級電池負(fù)極板，其特征在于所述負(fù)載氧化 鉛的活性碳的制備方法為將濃度為0. 2 lmol/L的硝酸鉛溶液滴加到活性碳中，磁力攪 拌12 7 后，依次過濾、洗滌和烘干，然后在氮?dú)夂?或氬氣氣氛下，50(TC下加熱1 35min，再研磨和過篩，即得負(fù)載氧化鉛的活性碳。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種鉛酸超級電池負(fù)極板，其特征在于所述負(fù)極板柵的 厚度為0. 3 1. 5mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種鉛酸超級電池負(fù)極板，其特征在于所述電容碳膏層 的厚度為0. 1 0. 3mm。
7.如權(quán)利要求1所述的一種鉛酸超級電池負(fù)極板的制備方法，其特征在于鉛酸超級電 池負(fù)極板的制備方法是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的一、在鉛酸電池的負(fù)極鉛膏原料中添加膨脹 中間相炭微球，然后在60°C條件下和膏得負(fù)極鉛膏，然后將負(fù)極鉛膏涂覆至負(fù)極板柵上，然 后在60°C、相對濕度為90%的條件下固化，固化時(shí)間不低于72小時(shí)，得固化后負(fù)極板，然后 將固化后負(fù)極板放入電解液中化成，得化成后負(fù)極板，膨脹中間相炭微球占負(fù)極鉛膏中鉛 粉質(zhì)量的0. 5% ；二、按重量份稱取70 80份的負(fù)載氧化鉛的活性碳、8 17份的 60% (質(zhì)量)聚四氟乙烯乳液、0. 1 1份的羧甲基纖維素鈉、0. 1 2份的硬脂酸、5 20 份的乙炔黑和15 25份的去離子水，然后將稱取的物質(zhì)混合得電容碳膏，然后將電容碳膏 涂覆至步驟一得的化成后負(fù)極板的外表面，然后放入80°C的烘箱中烘12 16h，得鉛酸超 級電池負(fù)極板。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種鉛酸超級電池負(fù)極板的制備方法，其特征在于步驟一中在鉛酸電池的負(fù)極鉛膏原料中還添加負(fù)載氧化鉛的活性碳、亞納米石墨和導(dǎo)電炭黑，其中 以負(fù)極鉛膏中鉛粉質(zhì)量為基數(shù)，負(fù)載氧化鉛的活性碳占基數(shù)的0. 10%，亞納米石墨 占基數(shù)的0. 3%，導(dǎo)電炭黑占基數(shù)的0. 5%。
9.由權(quán)利要求1所述的鉛酸超級電池負(fù)極板組裝得到的鉛酸超級電池，由電池殼，裝 入電池殼的依次疊加的負(fù)極板、玻璃纖維棉隔板和正極板，以及導(dǎo)流排、極柱、密封閥和硫 酸電解液組成，其特征在于負(fù)極板由負(fù)極板柵、涂覆在負(fù)極板柵上的負(fù)極鉛膏和負(fù)極鉛膏 外表面包覆電容碳膏層組成，負(fù)極鉛膏中添加有膨脹中間相炭微球，其中，所述電容碳膏層 按重量份由70 80份的負(fù)載氧化鉛的活性碳、5 10份的聚四氟乙烯、0. 1 1份的羧甲 基纖維素鈉、0. 1 2份的硬脂酸和5 20份的乙炔黑組成，所述膨脹中間相炭微球占負(fù)極 鉛膏中鉛粉質(zhì)量的0. 5%，正極板柵的厚度為0. 7 1. 9mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的由鉛酸超級電池負(fù)極板組裝得到的鉛酸超級電池，其特 征在于負(fù)極鉛膏中還添加有負(fù)載氧化鉛的活性碳、亞納米石墨和導(dǎo)電炭黑，其中以負(fù)極鉛 膏中鉛粉質(zhì)量為基數(shù)，負(fù)載氧化鉛的活性碳占基數(shù)的0. 10%，亞納米石墨占基數(shù)的 0. 3%，導(dǎo)電炭黑占基數(shù)的0. 5%。
全文摘要
一種鉛酸超級電池負(fù)極板、其制備方法及用其組裝得到的鉛酸超級電池，涉及鉛酸電池負(fù)極板、制備方法及用其組裝的鉛酸超級電池。解決現(xiàn)有鉛酸超級電池高倍率部分荷電狀態(tài)工作壽命短問題。負(fù)極板包括負(fù)極板柵和負(fù)極鉛膏，負(fù)極鉛膏表面包電容碳膏，負(fù)極鉛膏中添膨脹中間相炭微球，所述電容碳膏層由負(fù)載氧化鉛的活性碳、硬脂酸和乙炔黑等組成。將負(fù)極鉛膏各物料和膏后涂至負(fù)極板柵，固化和化成后，再將電容碳膏涂至外表面，固化即可。將高電容性和導(dǎo)電性的膨脹中間相炭微球摻入負(fù)極鉛膏，與電容碳膏中活性物質(zhì)配合，得超級電容性負(fù)極板，組裝的鉛酸超級電池壽命比現(xiàn)有鉛酸電池提高3～5倍，比功率提高5倍；應(yīng)用于中低混合電動汽車和低配純電動車。
文檔編號H01M10/06GK102064319SQ20101058670
公開日2011年5月18日 申請日期2010年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月14日
發(fā)明者任安福, 朱俊生, 王林, 王殿龍, 胡新春, 郎笑石 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)