[发明专利]超级电池补炭方法

说明书

技术领域

本发明涉及蓄电池生产领域，特别涉及一种超级电池补炭方法。

背景技术

近年来，铅酸电池因生产工艺成熟，价格低廉，安全可靠性高等优势已经广泛运用在电动车行业，这对其能量密度和重量等方面也提出了更高要求。针对这些问题，国内外专家提出在负极中加活性碳材料来改善和提高铅酸电池作为动力电池和储能电池的应用并逐渐提出超级电池的概念，设计制造具有超级电容器的蓄电池。本申请人的法人之前的专利申请，专利号为“2010102907180”专利申请名称为“超级电池混合负极铅膏及其制备方法”，在负极铅膏中加入活性炭：1~7，在这个指标范围内，如果加的量少，在和膏，化成等阶段由于挤压和电场力作用，铅膏中（尤其是表面上）的炭量大量流失后，负极板的性能指标则达不到设计要求，如果加的量大，不但造成资源浪费，在化成或充电过程中会加剧负极析气，气体冲刷作用使负极活性物质形成微孔，造成活性物质结合力下降，严重影响超级电池的容量及寿命。

 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种超级电池补炭方法，可克服在和膏，化成等阶段由于挤压和电场力作用，铅膏中（尤其是表面上）的炭大量流失的问题，使负极板的炭含量达不到设计要求。

本发明通过以下技术方案实现：

一种超级电池补炭方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）和膏：有以下重量份原料组成负极铅膏，铅粉：100，硫酸： 4~10，粘结剂： 0.1~8，硫酸钡：0.1~2，析氢抑制剂： 0.01~2，活性炭：1~4，异相石墨：0.1~2，乙炔黑：0.05~0.5（与以前申请的发明专利进行的调整，请审核），腐植酸 ： 1~4，水： 12~21，短纤维： 0.1~0.2，按常规方法进行和膏，并按常规方法完成涂片；

（2）将步骤（1）涂片后的负极板在80℃、相对湿度96%条件下固化不少于60小时；

(3)将固化后的负极板进行化成，化成时间不低于20小时；

(4)按硼酸池内酸液总体积计，向硼酸池内加入与步骤(1)负极铅膏原料相同的炭材料0.4~20%，将步骤(3)中化成后的负极板水洗后，放入硼酸池浸泡10~20min后捞出，送入烘干设备烘干；

(5)将步骤(4)得到的负极板，与常规方法制得的正极板装入电池盒。

本发明进一步改进方案是，所述析氢抑制剂为氧化铟、氧化铋、硬脂酸、或硬脂酸钡中的一种、或两种、或两种以上混合。

本发明进一步改进方案是，所述的粘结剂由下列重量份配比的原料混合而成，有机添加剂  ：乙烯-醋酸乙烯共聚物：聚乙烯醇：水=1:0.1~0.8:1~3:15~20；所述有机添加剂为聚四氟乙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠中的一种、或两种、或两种以上混合。 

步骤（4）加入的炭材料重量百分比为活性炭60-90%：异相石墨5-30%，乙炔黑1-5%。

本发明的有益效果是：

本发明适用于制造大功率，大容量以及循环寿命长的超级电池极板如制作汽车，船舶动力用极板和制造太阳能储能电池用极板等。在浸硼酸阶段，在硼酸池中加入0.4%~20%与和膏配方相同规格的炭材料，在浸硼酸的同时炭材料会随着液体的流动成功进入极板内部或附着在极板表面，从而提高极板的碳含量，有益于超级电池性能的全方位提高；本发明的优点在超级电池循环过程中，负极板硫酸盐化结晶进一步变小，有利于在充电过程中硫酸铅向负极海绵状铅的转化，同时在极板表面出现明显的碳材料涂层，从而使超级电池具有更高的能量密度和更长的循环寿命。

 

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

实施例1

一种超级电池补炭方法，包括以下步骤：

首先制备粘结剂备用。按重量份取EVA即乙烯-醋酸乙烯共聚物5份，聚乙烯醇15份，水170份放入容器内，并加热升温至60~70℃，然后，取PTFE即聚四氟乙烯10份加入上述容器内，采用磁力搅拌或超声分散15min左右即可。

（1）和膏：按重量份取铅粉100份、硫酸10份、粘结剂2份、硫酸钡0.8份、氧化铟0.8份、硬脂酸0.8份、活性炭3份、异相石墨1份、乙炔黑0.2份、腐植酸1份、水15份、短纤维0.1份；按常规方法进行和膏，并按常规方法完成涂片；

（2）将步骤（1）涂片后的负极板在80℃、相对湿度96%条件下固化不少于60小时；

(3)将固化后的负极板进行化成，化成时间不低于20小时；