本發(fā)明涉及電化學領(lǐng)域，尤其涉及一種鉛酸蓄電池正極鉛膏。

背景技術(shù)：

鉛酸蓄電池自1859年由普蘭特發(fā)明以來，至今已有150多年的歷史，技術(shù)十分成熟，是全球上使用最廣泛的化學電源。目前的電動車配套的電池多為鉛酸蓄電池，該種電池的一次性充電續(xù)行里程約在50-60公里，使用壽命約在8-10個月，使用壽命過短，不能滿足用戶要求。

電池在正常情況下使用，壽命應(yīng)在10-15個月，但實際使用過程中蓄電池壽命過短的主要因為是蓄電池在較大功率下持續(xù)使用，電池的使用負荷過大，超出了電池的承受能力，導致電池放電容量下降。而正極功能下降是導致電池容量下降的主要原因是。因此，如何提高電池正極的功能是當今急需解決的技術(shù)問題。本發(fā)明提出一種新型正極配方，意在提高蓄電池的壽命及低溫、大電流放電方面的性能。

改善鉛酸蓄電池正極性能的主要措施是通過增加配方內(nèi)導電劑、粘合劑、纖維等添加劑的含量來增加電池的性能，并通過提高孔隙率來提高活性物種的利用率。

申請?zhí)枮?01310115382.8的中國專利公開了一種鉛酸蓄電池正極極板，通過添加復合稀土、活性添加劑和氧化鉍等一系列添加劑，得到了提高正極充放電性能的正極板。申請?zhí)枮?01610628670.7的中國專利公開了一種鉛酸蓄電池正極鉛膏配方，通過添加聚四氟乙烯和碳纖維，保護正極鉛膏結(jié)晶在循環(huán)過程中不軟化，提高了電池的循環(huán)性能。但是直接同時加入提高正極充放電性能和循環(huán)性能的添加劑反而會起到相反效果，粘合劑或纖維等添加劑的加入會影響電池的充電接受能力，增加電池內(nèi)阻，使電池的使用壽命大為縮短。也就是說目前通過向配方內(nèi)直接添加一些添加劑，很難使電池的充放電性能和循環(huán)壽命同時兼顧。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種鉛酸蓄電池正極鉛膏，不僅能提高電池的充放電性能，還能增加電池的循環(huán)壽命，并且成本基本不增加。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案為：鉛酸蓄電池正極鉛膏是由以下原料制得：鉛粉70-80份，硫酸12-22份，去離子水4-10份，短纖維0.5-2份，紅丹2-4份，石墨0.1-0.3份，聚四氟乙烯溶液0.1-0.15份，鉍粉0.02-0.06份。

聚四氟乙烯是由四氟乙烯經(jīng)聚合而成的高分子化合物，聚四氟乙烯分子中cf2單元形成一個螺旋狀的扭曲鏈，氟原子幾乎覆蓋了整個高分子鏈的表面，在與鉛膏混合攪拌時，鉛膏晶體表面會形成一定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，保護鉛膏結(jié)晶，防止在使用過程中粒子團聚變大，又不影響導電性，提高了電池的循環(huán)性能。

鉍粉能夠消除電池的無銻效應(yīng)，避免正極板與活性物質(zhì)之間接觸不良導致電阻的增加，提高了正極活性物質(zhì)利用率。

紅丹的加入能夠起到提高極板化成效率和正極活性物質(zhì)中β-pbo2含量的作用，降低了成本。

石墨導電性能好，在活性物質(zhì)中可以提高活性物質(zhì)的利用率和充電接受能力，同時降低電池內(nèi)阻，達到保證容量并且延長壽命的特性。

短纖維增加了正極的孔隙率，使活性物質(zhì)不易軟化脫落，提高了電池的循環(huán)使用壽命。

作為優(yōu)選，鉛粉為島津鉛粉或巴頓鉛粉，氧化度在72％-76％。

作為優(yōu)選，硫酸的濃度為42-45wt％。

作為優(yōu)選，去離子水的電阻率大于等于0.6mω。

作為優(yōu)選，短纖維為聚氯乙烯纖維、聚丙烯腈纖維或腈綸纖維中的一種。

作為優(yōu)選，紅丹的粒徑不大于1.5微米。

作為優(yōu)選，聚四氟乙烯溶液濃度在20-60wt％。

作為優(yōu)選，鉍粉中鉍的含量為99.99wt％，粒徑為20微米。

與現(xiàn)有技術(shù)對比，本發(fā)明的有益效果是：一般來說鉛蓄電池正極鉛膏中加入一些添加劑，能夠提高充放電性能或者增加循環(huán)壽命，但是這兩類添加劑同時添加反而會降低電池性能，增加成本，并且添加劑的過量添加還會增加電池內(nèi)阻。例如添加聚四氟乙烯雖然能夠提高電池循環(huán)性能，但是會影響電池的充電接受能力，而鉍粉的添加有利于正極活性物質(zhì)的利用，但是對鉛膏結(jié)構(gòu)有反作用。本發(fā)明中通過合理添加少量添加劑，一方面提高電池正極活性物質(zhì)利用率，另一方面改善鉛膏結(jié)構(gòu)，同時降低內(nèi)阻。而本發(fā)明的配方配伍合理，通過選擇合適的原料并仔細調(diào)整原料比例，在本發(fā)明的配方比例范圍內(nèi)，電池的循環(huán)壽命和充放電性能都明顯提高。與現(xiàn)有技術(shù)相比，利用本發(fā)明中的正極鉛膏制作的鉛酸蓄電池的電池循環(huán)壽命能夠增加3-5％，低溫放電性能能夠提高1-3％，大電流放電性能基本不變，而成本沒有增加，非常適用于工業(yè)化生產(chǎn)，應(yīng)用廣泛。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述。

實施例1

一種鉛酸蓄電池正極鉛膏，由以下重量份的原料制得：鉛粉70份，硫酸12份，去離子水4份，短纖維0.5份，紅丹2份，石墨0.1份。其中，鉛粉為島津鉛粉或巴頓鉛粉，硫酸的質(zhì)量百分比濃度為42％，紅丹的粒徑為1.5微米，99.99wt％的鉍粉0.02份，粒徑為20微米，短纖維為聚丙烯腈纖維，60％的聚四氟乙烯溶液0.1份。

實施例2

一種鉛酸蓄電池正極鉛膏，由以下重量份的原料制得：鉛粉73份，硫酸14份，去離子水5份，短纖維1份，紅丹3份，石墨0.2份。其中，鉛粉為島津鉛粉或巴頓鉛粉，硫酸的質(zhì)量百分比濃度為44％，紅丹的粒徑為1.5微米，99.99wt％的鉍粉0.04份，粒徑為20微米，短纖維為聚氯乙烯纖維，40％的聚四氟乙烯溶液0.13份。

實施例3

一種鉛酸蓄電池正極鉛膏，由以下重量份的原料制得：鉛粉79份，硫酸16份，去離子水8份，短纖維1.5份，紅丹4份，石墨0.3份。其中，鉛粉為島津鉛粉或巴頓鉛粉，硫酸的質(zhì)量百分比濃度為45％，紅丹的粒徑為1.5微米，99.99wt％的鉍粉0.06份，粒徑為20微米，短纖維為腈綸纖維，20％的聚四氟乙烯溶液0.15份。

實施例4

一種鉛酸蓄電池正極鉛膏，由以下重量份的原料制得：鉛粉75份，硫酸22份，去離子水10份，短纖維2份，紅丹2份，石墨0.1份。其中，鉛粉為島津鉛粉或巴頓鉛粉，硫酸的質(zhì)量百分比濃度為43％，紅丹的粒徑為1.5微米，99.99wt％的鉍粉0.05份，粒徑為20微米，短纖維為聚丙烯腈纖維，50％的聚四氟乙烯溶液0.12份。

對比例1

一種鉛酸蓄電池正極鉛膏，由以下重量份的原料制得：鉛粉75份，硫酸22份，去離子水10份，短纖維2份，紅丹2份，石墨0.1份。其中，鉛粉為島津鉛粉或巴頓鉛粉，硫酸的質(zhì)量百分比濃度為43％，紅丹的粒徑為1.5微米，99.99wt％的鉍粉0.08份，粒徑為20微米，短纖維為聚丙烯腈纖維，50％的聚四氟乙烯溶液0.2份。

對比例2

一種鉛酸蓄電池正極鉛膏，由以下重量份的原料制得：鉛粉75份，硫酸22份，去離子水10份，短纖維2份，紅丹2份，石墨0.1份。其中，鉛粉為島津鉛粉或巴頓鉛粉，硫酸的質(zhì)量百分比濃度為43％，紅丹的粒徑為1.5微米，99.99wt％的鉍粉0.1份，粒徑為20微米，短纖維為聚丙烯腈纖維，50％的聚四氟乙烯溶液0.3份。

按照常規(guī)電池測試方法測試上述對比例1-2，實施例1-4和現(xiàn)有技術(shù)常用的6-dzm-20電池的循環(huán)壽命和放電性能，結(jié)果如表1所示。

表1.電池性能測試

根據(jù)表1可以看出，在本發(fā)明配方范圍內(nèi)，電池的循環(huán)壽命和低溫放電性能都遠優(yōu)于對比例和現(xiàn)有技術(shù)，大電流放電性能基本不變。

本發(fā)明中所用原料、設(shè)備，若無特別說明，均為本領(lǐng)域的常用原料、設(shè)備；本發(fā)明中所用方法，若無特別說明，均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效變換，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。