[发明专利]铅酸蓄电池高强度板栅正极板

说明书

技术领域

本发明涉及蓄电池技术领域，更具体地说，涉及一种铅酸蓄电池高强度板栅正极板。

背景技术

在石油等能源日渐紧张、大气环境污染日趋严重的今天，电动自行车这种轻便快捷、无污染、使用成本低的交通工具，已越来越普及。电动自行车上给其提供电能的设备为蓄电池，即蓄电池是电动自行车的能源。目前，应用于电动自行车上的蓄电池多为铅酸蓄电池(约占市场份的95％以上)，这是由于：铅酸蓄电池具有资源丰富、价格低廉且安全性能好等多项优点。

但是，相对镍-金属氢化物电池或锂电池等电池体系来说，所述铅酸蓄电池又具有使用寿命短的缺点。根据多项研究表明，造成铅酸蓄电池寿命短的主要原因为：铅酸蓄电池正极活性物质(一般为二氧化铅)软化，进而使得二氧化铅脱落到电解液中，在电池内部形成短路，从而使电池失去容量，造成电池失效。

而造成正极活性物质软化、脱落的原因跟正极板栅的腐蚀变形有很大的关系。目前生产上常见的正极板栅的材料有铅锑合金、低锑或超低锑合金、铅钙等，由这些材料形成的正极板栅在蓄电池的充电过程中都会被腐蚀成PbO₂，而PbO₂的分子体积大约为铅体积的1.4倍，加之PbO₂薄膜具有一定的孔隙，因此，腐蚀产物的体积比铅合金体积大得多，从而使得正极板栅处于应力状态下，进而逐渐发生蠕变而线性长大，最终丧失支撑活性物质的作用，使得所述活性物质软化、脱落，致使铅酸蓄电池失效，降低了铅酸蓄电池的使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种铅酸蓄电池高强度板栅正极板，该正极板能有效地提高铅酸蓄电池的使用寿命。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种铅酸蓄电池高强度板栅正极板，该正极板包括：正极板栅和涂覆于所述正极板栅表面的活性物质；其中，所述正极板栅由碳纤维增强铅基复合材料制成。

优选的，上述铅酸蓄电池高强度板栅正极板中，所述碳纤维增强铅基复合材料的组分包括：炭纤维、石墨纤维和铅基。

优选的，上述铅酸蓄电池高强度板栅正极板中，所述铅基包括电解铅或合金铅。

优选的，上述铅酸蓄电池高强度板栅正极板中，所述碳纤维增强铅基复合材料的组分重量百分比为：炭纤维0.1～50％、石墨纤维0.1～50％、电解铅或合金铅50～99.9％。

优选的，上述铅酸蓄电池高强度板栅正极板中，所述碳纤维增强铅基复合材料的组分重量百分比为：炭纤维1～10％、石墨纤维1～10％、电解铅或合金铅80～98％。

优选的，上述铅酸蓄电池高强度板栅正极板中，所述碳纤维增强铅基复合材料的组分重量百分比为：炭纤维2.5％、石墨纤维1.5％、电解铅或合金铅96％。

优选的，上述铅酸蓄电池高强度板栅正极板中，所述炭纤维和石墨纤维的比强度均为2000MPa，比模量均为250GPa。

优选的，上述铅酸蓄电池高强度板栅正极板中，所述正极板栅由碳纤维增强铅基复合材料浇铸而成。

优选的，上述铅酸蓄电池高强度板栅正极板中，所述活性物质为二氧化铅。

从上述技术方案可以看出，本发明所提供的铅酸蓄电池高强度板栅正极板包括：正极板栅和涂覆于所述正极板栅表面的活性物质；其中，所述正极板栅由碳纤维增强铅基复合材料制成。本发明所提供的铅酸蓄电池高强度板栅正极板，由于其正极板栅由碳纤维增强铅基复合材料制成，而所述碳纤维增强铅基复合材料具有较高的比强度和比模量，因此，所述正极板栅具有高强度和高强承载能力，从而增强了正极板的结构强度和尺寸稳定性；且由于正极板栅中的碳纤维各组分不参与电池的电化学反应，因此，随着电池充放电的进行，所述正极板和正极板栅的结构强度依旧不变，从而大大提高了所述正极板栅的抗蠕变能力，提高了活性物质之间以及活性物质与正极板栅小格之间的结合力，使得所述活性物质不易软化、脱落，进而提高了铅酸蓄电池的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种铅酸蓄电池高强度板栅正极板的结构示意图。

具体实施方式