蓄電池正鉛膏及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于蓄電池【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種鉛酸蓄電池的正鉛膏及其制備方法。本發(fā)明正鉛膏含有以下原料：高氧化度鉛粉490~510份、低氧化度鉛粉490~510份、紅丹22~28份、黃丹22~28份、四堿式硫酸鉛8~12份、氣象二氧化硅1~3份、納米二氧化硅1~3份、1～2mm滌綸短纖維0.3～0.7份、3～5mm滌綸短纖維0.3～0.7份、1.4~1.6g/cm3硫酸溶液45~55份、1.1~1.3g/cm3硫酸溶液45~55份。本發(fā)明鉛膏利于和制填涂，增加極板強(qiáng)度、降低極板報(bào)廢率、提高電池容量、增加深放電時(shí)間、延長電池壽命，使電池綜合性能顯著提高。本發(fā)明方法設(shè)計(jì)合理、操作簡單，顯著提高了生產(chǎn)效率。
【專利說明】蓄電池正鉛膏及其制備方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于蓄電池【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種鉛酸蓄電池的正鉛膏及其制備方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]對于鉛酸蓄電池鉛膏的原料組成，各種材料都有多種結(jié)構(gòu)存在，很多制造廠家只注意其中一種結(jié)構(gòu)或者對材料的不同結(jié)構(gòu)未良好配比，對材料分析不夠細(xì)膩，造成蓄電池綜合性能不高、存在短板，如:鉛膏易填涂但極板強(qiáng)度差；電池容量高但壽命短，電池大電流放電好但小電流深放電性能差等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述問題，本發(fā)明提供了一種鉛酸蓄電池的正鉛膏及其制備方法，該正鉛膏不但利于和制填涂，還能增加極板強(qiáng)度、降低極板報(bào)廢率、提高電池容量、增加深放電時(shí)間、延長電池壽命，使電池的綜合性能顯著提高。
[0004]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種蓄電池正鉛膏，含有以下重量份的原料:高氧化度鉛粉490飛10份、低氧化度鉛粉490^510份、紅丹22~28份、黃丹22~28份、四堿式硫酸鉛8~12份、氣象二氧化硅I~3份、納米二氧化娃I~3份、I~2mm漆絕短纖維0.3~0.7份、3~5mm漆絕短纖維0.3~0.7份、1.4~1.6g/cm3硫酸溶液45~55份、1.1~1.3g/cm3硫酸溶液45~55份。
[0005]根據(jù)上述的蓄電池正鉛膏，含有以下重量份的原料:高氧化度鉛粉500份、低氧化度鉛粉500份、紅丹25份、黃丹25份、四堿式硫酸鉛10份、氣象二氧化硅2份、納米二氧化娃2份、I~2mm漆絕短纖維0.5份、3~5mm漆絕短纖維0.5份、1.5g/cm3硫酸溶液50份、
1.2g/cm3硫酸溶液50份。
[0006]根據(jù)上述的蓄電池正鉛膏，所述高氧化度鉛粉氧化度為80~85%，視密度為L 25 ~1.3g/cm3。
[0007]根據(jù)上述的蓄電池正鉛膏，所述低氧化度鉛粉氧化度為65~70%，視密度為L 45 ~1.5g/cm3。
[0008]根據(jù)上述的蓄電池正鉛膏，所述氣象二氧化硅比表面積為150~250m2/g。
[0009]根據(jù)上述的蓄電池正鉛膏，所述納米二氧化硅比表面積為600~800m2/g。
[0010]根據(jù)上述的蓄電池正鉛膏，所述鉛膏的視密度為4.2^4.6 g/cm3。
[0011]一種上述蓄電池正鉛膏的制備方法，包括以下步驟:
(1)將鉛粉、紅丹、黃丹、四堿式硫酸鉛、二氧化硅、滌綸短纖維等干料加入和膏機(jī)，攪拌5~8分鐘；
(2)快速加入上述干料總重?cái)U(kuò)11%的水，加水在I~2分鐘完成，然后攪拌4~5分鐘；快速加水的目的是避免鉛粉與水氧化過高；
(3)慢速添加高密度硫酸，在8~10分鐘完成；因?yàn)榱蛩崤c鉛粉反應(yīng)生成硫酸鉛產(chǎn)生大量熱量，鉛膏會結(jié)塊無法攪拌，即使此慢速添加最高溫度也會達(dá)60°C左右； (4)添加低密度硫酸，在4?5分鐘完成；此低密度硫酸可以提速度添加，低密度硫酸與鉛反應(yīng)生成硫酸鉛產(chǎn)生的熱量比高密度硫酸產(chǎn)生的熱量少；
(5)加酸結(jié)束后再攪拌4飛分鐘，這時(shí)溫度會降低到40?50°C，再進(jìn)行鉛膏視密度測量，符合要求即可出膏；如果鉛膏視密度偏高就要添加適當(dāng)水量攪拌至合格再出膏，如果膏視密度偏低就繼續(xù)攪拌揮發(fā)水分至合格再出膏。
[0012]根據(jù)上述的制備方法，所述水的電導(dǎo)率不大于2 ii S/cm。
[0013]各成分組合的作用:
鉛粉:鉛粉為鉛膏的主要原料，常規(guī)鉛膏采用一種指標(biāo)的鉛粉，不能滿足電池性能要求。本發(fā)明鉛粉采用兩種指標(biāo)的鉛粉:高氧化度80?85%、低視密度1.25?1.3g/ cm3主要提高電池容量；低氧化度65?70%、高視密度1.45?1.5g/ cm3主要是延長電池壽命。這樣電池的容量和壽命都能夠得到提高。
[0014]紅丹與黃丹:一般廠家只添加其中一類，不能充分滿足電池性能。紅丹為四氧化三鉛，主要是利化成提高初始容量；黃丹為一氧化鉛，主要是利化成提高中期容量。兩者主要是可以減少游離鉛的含量，縮短固化時(shí)間，充電時(shí)轉(zhuǎn)化為P-PbO2，提高容量，紅丹提高較多，壽命稍差，黃丹提高較少，壽命稍長。
[0015]四堿式硫酸鉛(4BS):—般鉛膏在后期固化階段可以采用高溫方式獲得四堿式硫酸鉛，但是它形成的晶粒粗大，不利于化成轉(zhuǎn)換。所以添加4BS，使晶粒比較細(xì)密、均勻分布，利于化成轉(zhuǎn)換，形成鉛膏間的骨架，增加電池的使用壽命。
[0016]二氧化硅:氣象二氧化硅，比表面積150?250m2/g，比表面積小，顆粒大，被包裹在鉛膏里形成大孔，在電池加酸后此孔呈膠包裹住大顆粒的電解液，適合電池小電流深放電，放電到后期還有足夠的電解液與鉛膏反應(yīng)；納米二氧化硅，比表面積600?800 m2/g，比表面積大，顆粒小，被包裹在鉛膏里形成小孔，小孔數(shù)量多，分布廣，在電池加酸后此孔呈膠包裹住小顆粒且顆粒數(shù)量多的電解液，適合電池大電流深放電，瞬間大電流充放電有足夠小顆粒的電解液與鉛膏反應(yīng)。
[0017]滌綸短纖維:長度I?2mm能增加小鉛膏團(tuán)強(qiáng)度，利于填涂，成品極板不會有細(xì)密的裂紋；長度3?5mm能增加大鉛膏團(tuán)強(qiáng)度，成品極板不會有長的裂紋。
[0018]硫酸:高密度與鉛粉反應(yīng)發(fā)熱量大，形成砂性偏硬，不粘涂板機(jī)，利于填涂鉛膏；低密度與鉛粉反應(yīng)發(fā)熱量小，形成偏軟柔韌性，填涂在板柵上比較牢固；二者結(jié)合在一起利于填涂且極板強(qiáng)度較好。
[0019]本發(fā)明的積極有益效果:
本發(fā)明正鉛膏不但利于和制填涂，還能增加極板強(qiáng)度、降低極板報(bào)廢率、提高電池容量、增加深放電時(shí)間、延長電池壽命，使電池的綜合性能顯著提高。本發(fā)明方法設(shè)計(jì)合理、操作簡單，總和膏時(shí)間在27?35分鐘，顯著提高了生產(chǎn)效率。
[0020]本發(fā)明鉛膏使極板報(bào)廢率降低約30%，使電池大電流放電時(shí)間提高7?8%、深放電時(shí)間延長5飛％，使電池壽命可以增加大約20%，同時(shí)，在低溫性能方面提高5飛％，在高溫失水方面降低10?12%，容量提高4?5%。電池化成時(shí)間減少10%，電池的初始容量可以提高2%。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。[0022]實(shí)施例1
本實(shí)施例蓄電池正鉛膏含有以下重量份的原料:高氧化度鉛粉500份、低氧化度鉛粉500份、紅丹25份、黃丹25份、四堿式硫酸鉛10份、氣象二氧化硅2份、納米二氧化硅2份、I?2mm漆絕短纖維0.5份、3?5mm漆絕短纖維0.5份、1.5g/cm3硫酸溶液50份、1.2g/cm3硫酸溶液50份。
[0023]所述高氧化度鉛粉氧化度為80?85%，視密度為1.25g/cm3 ;所述低氧化度鉛粉氧化度為65?70%，視密度為1.5g/cm3 ;所述氣象二氧化硅比表面積為150?250m2/g，所述納米二氧化硅比表面積為600?800m2/g ;所得鉛膏的視密度為4.4g/cm3。
[0024]實(shí)施例2
本實(shí)施例蓄電池正鉛膏含有以下重量份的原料:高氧化度鉛粉490份、低氧化度鉛粉490份、紅丹22份、黃丹22份、四堿式硫酸鉛8份、氣象二氧化硅I份、納米二氧化硅I份、I?2mm漆絕短纖維0.3份、3?5mm漆絕短纖維0.3份、1.4g/cm3硫酸溶液45份、1.lg/cm3硫酸溶液45份。
[0025]所述高氧化度鉛粉氧化度為80?85%，視密度為1.25g/cm3 ;所述低氧化度鉛粉氧化度為65?70%，視密度為1.45g/cm3 ;所述氣象二氧化硅比表面積為150?250m2/g，所述納米二氧化硅比表面積為600?800m2/g ;所得鉛膏的視密度為4.5g/cm3。
[0026]實(shí)施例3
本實(shí)施例蓄電池正鉛膏含有以下重量份的原料:高氧化度鉛粉510份、低氧化度鉛粉510份、紅丹28份、黃丹28份、四堿式硫酸鉛12份、氣象二氧化硅3份、納米二氧化硅3份、I?2mm漆絕短纖維0.7份、3?5mm漆絕短纖維0.7份、1.6g/cm3硫酸溶液55份、1.3g/cm3硫酸溶液55份。
[0027]所述高氧化度鉛粉氧化度為80?85%，視密度為1.3g/cm3 ;所述低氧化度鉛粉氧化度為65?70%，視密度為1.5g/cm3 ;所述氣象二氧化硅比表面積為150?250m2/g，所述納米二氧化硅比表面積為600?800m2/g ;所得鉛膏的視密度為4.3g/cm3。
[0028]實(shí)施例4
本實(shí)施例蓄電池正鉛膏含有以下重量份的原料:高氧化度鉛粉490份、低氧化度鉛粉510份、紅丹22份、黃丹28份、四堿式硫酸鉛8份、氣象二氧化硅3份、納米二氧化硅I份、I?2mm漆絕短纖維0.7份、3?5mm漆絕短纖維0.3份、1.6g/cm3硫酸溶液55份、1.lg/cm3硫酸溶液45份。
[0029]所述高氧化度鉛粉氧化度為80?85%，視密度為1.25g/cm3 ;所述低氧化度鉛粉氧化度為65?70%，視密度為1.45g/cm3 ;所述氣象二氧化硅比表面積為150?250m2/g，所述納米二氧化硅比表面積為600?800m2/g ;所得鉛膏的視密度為4.2g/cm3。
[0030]實(shí)施例5
本實(shí)施例蓄電池正鉛膏含有以下重量份的原料:高氧化度鉛粉510份、低氧化度鉛粉490份、紅丹28份、黃丹22份、四堿式硫酸鉛12份、氣象二氧化硅I份、納米二氧化硅3份、I?2mm漆絕短纖維0.3份、3?5mm漆絕短纖維0.7份、1.4g/cm3硫酸溶液45份、1.3g/cm3硫酸溶液55份。
[0031]所述高氧化度鉛粉氧化度為80?85%，視密度為1.3g/cm3 ;所述低氧化度鉛粉氧化度為65?70%，視密度為1.45g/cm3 ;所述氣象二氧化硅比表面積為150?250m2/g，所述納米二氧化硅比表面積為600?800m2/g ;所得鉛膏的視密度為4.6g/cm3。
[0032]實(shí)施例6
實(shí)施例1飛所述蓄電池正鉛膏的制備方法，包括以下步驟:
(1)將鉛粉、紅丹、黃丹、四堿式硫酸鉛、二氧化硅、滌綸短纖維等干料加入和膏機(jī)，攪拌5?8分鐘；
(2)快速加入上述干料總重?cái)U(kuò)11%的水，加水在I?2分鐘完成，然后攪拌4?5分鐘；快速加水的目的是避免鉛粉與水氧化過高；水的電導(dǎo)率不大于2 u S/cm ；
(3)慢速添加高密度硫酸，在8?10分鐘完成；因?yàn)榱蛩崤c鉛粉反應(yīng)生成硫酸鉛產(chǎn)生大量熱量，鉛膏會結(jié)塊無法攪拌，即使此慢速添加最高溫度也會達(dá)60°C左右；
(4)添加低密度硫酸，在4?5分鐘完成；此低密度硫酸可以提速度添加，低密度硫酸與鉛反應(yīng)生成硫酸鉛產(chǎn)生的熱量比高密度硫酸產(chǎn)生的熱量少；
(5)加酸結(jié)束后再攪拌4飛分鐘，這時(shí)溫度會降低到40?50°C，再進(jìn)行鉛膏視密度測量，符合要求即可出膏；如果鉛膏視密度偏高就要添加適當(dāng)水量攪拌至合格再出膏，如果膏視密度偏低就繼續(xù)攪拌揮發(fā)水分至合格再出膏。
[0033]本發(fā)明并不局限于上述【具體實(shí)施方式】，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可據(jù)此做出多種變化，但任何與本發(fā)明等同或者類似的變化都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明權(quán)利要求的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種蓄電池正鉛膏，其特征在于，含有以下重量份的原料:高氧化度鉛粉49(T510份、低氧化度鉛粉490?510份、紅丹22?28份、黃丹22?28份、四堿式硫酸鉛8?12份、氣象二氧化娃I?3份、納米二氧化娃I?3份、I?2mm漆絕短纖維0.3?0.7份、3?5mm漆絕短纖維0.3?0.7份、1.4?1.6g/cm3硫酸溶液45?55份、1.1?1.3g/cm3硫酸溶液45?55份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電池正鉛膏，其特征在于，含有以下重量份的原料:高氧化度鉛粉500份、低氧化度鉛粉500份、紅丹25份、黃丹25份、四堿式硫酸鉛10份、氣象二氧化娃2份、納米二氧化娃2份、I?2mm漆絕短纖維0.5份、3?5mm漆絕短纖維0.5份、1.5g/cm3硫酸溶液50份、1.2g/cm3硫酸溶液50份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蓄電池正鉛膏，其特征在于:所述高氧化度鉛粉氧化度為80?85%，視密度為1.25?1.3g/cm3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蓄電池正鉛膏，其特征在于:所述低氧化度鉛粉氧化度為65?70%,視密度為1.45?1.5g/cm3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蓄電池正鉛膏，其特征在于:所述氣象二氧化硅比表面積為 150 ?250m2/g。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蓄電池正鉛膏，其特征在于:所述納米二氧化硅比表面積為 600 ?800m2/g。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蓄電池正鉛膏，其特征在于:所述鉛膏的視密度為4.2?4.6 g/cm3。
8.—種權(quán)利要求1或2所述蓄電池正鉛膏的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將鉛粉、紅丹、黃丹、四堿式硫酸鉛、二氧化硅、滌綸短纖維等干料加入和膏機(jī)，攪拌5?8分鐘； (2)快速加入上述干料總重?cái)U(kuò)11%的水，加水在I?2分鐘完成，然后攪拌4?5分鐘； (3)慢速添加高密度硫酸，在8?10分鐘完成； (4)添加低密度硫酸，在4?5分鐘完成； (5)加酸結(jié)束后再攪拌4飛分鐘，這時(shí)溫度會降低到40?50°C，再進(jìn)行鉛膏視密度測量，符合要求即可出膏；如果鉛膏視密度偏高就要添加適當(dāng)水量攪拌至合格再出膏，如果膏視密度偏低就繼續(xù)攪拌揮發(fā)水分至合格再出膏。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于:所述水的電導(dǎo)率不大于2y S/cm。
【文檔編號】H01M4/57GK103682331SQ201310640413
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月4日
【發(fā)明者】李松林, 柴成雷 申請人:河南超威電源有限公司