[发明专利]耐高温铅酸蓄电池负极活性物质及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐高温铅酸蓄电池负极活性物质及制备方法，属于铅酸蓄电池制作领域。

背景技术

随着通信、储能领域不断发展，阀控密封铅酸蓄电池被越来越多的应用到高温环境中，比如城市楼顶的基站、我国南方的农村电信直放站、室外风能太阳能储能应用及非洲、中东等地区。现有技术生产的阀控密封铅酸蓄电池应用在上述高温环境，循环寿命会降低50%以上，不会超过两年，原因主要是现有铅酸蓄电池负极活性物质只能适应在常温环境下使用，在高温环境中使用会存在加速失水与腐蚀现象，导致电池快速失效，因此研制一种适合在高温环境中使用的负极活性物质便成为开发耐高温铅酸蓄电池的关键。

发明内容

本发明的目的是克服现有铅酸蓄电池高温性能差的缺陷，提供一种适应于高温环境下使用的铅酸蓄电池负极活性物质及制备方法。

本发明的技术方案是：一种耐高温铅酸蓄电池负极活性物质，包括铅粉、粘结剂、硫酸、去离子水、硫酸钡、木素，其改进之处是该负极活性物质中含有高温添加剂，所述高温添加剂的组分及质量百分比含量为：航空油13%～16%，引杜林19%～22%，茴香醛16%～19%，石墨粉26%～29%，腐植酸18%～22%，所述负极活性物质中各组分的质量百分比含量为：铅粉78%～80%，粘结剂0.1%～0.2%，密度为1.3～1.4g/ml的硫酸8%～9%，去离子水10%～11%，硫酸钡0.6%～0.7%，木素0.1%～0.2%，高温添加剂1.0%～1.5%。

所述高温添加剂中各组分的质量百分比含量优选为：航空油14%～15%，引杜林20%～21%，茴香醛17%～18%，石墨粉27%～28%，腐植酸19%～21%。

上述耐高温铅酸蓄电池负极活性物质的制备方法是操作如下：

（1）将航空油、引杜林、茴香醛、石墨粉和腐植酸按比例混和，充分搅拌后制得耐高温添加剂；

（2）按比例，将铅粉、粘结剂、硫酸钡、木素和高温添加剂混合，在干态下充分搅拌10～15分钟，随后在6～8分钟内匀速加入去离子水，边加入边搅拌，加完水后，继续搅拌8～10分钟，再加入密度为1.3～1.4g/ml的硫酸，加酸时间为19～20分钟，加酸后继续搅拌10～12分钟，制得铅膏；和膏过程中控制温度为65～75℃，出膏时温度为55～60℃。

本发明由于加入特定的高温添加剂，并且对包括高温添加剂在内的各组分有严格限定，配比科学合理，工艺完善规范，这样制成的负极活性物质使电池失水与腐蚀降低到现有电池的1/2，在45-75℃高温环境下使用，循环寿命比现有技术生产的电池寿命提高一倍左右。

具体实施方式

下面通过实施例和试验对比进一步说明本发明。

一、实施例

实施例1、2中，本发明的负极活性物质及质量百分比含量见表1，其中高温添加剂的组分及质量百分比含量见表2。

表1

表2

实施例1、2的制备方法是：（1）将航空油、引杜林、茴香醛、KS15石墨粉和腐植酸按表2比例混和，充分搅拌后制得耐高温添加剂；（2）按表1比例，将铅粉、粘结剂、硫酸钡、木素和高温添加剂混合，在干态下搅拌12分钟（例1）、13分钟（例2），随后在6分钟内（例1）、8分钟内（例2）匀速加入去离子水，边加入边搅拌，加完水后，继续搅拌8分钟（例1）、10分钟（例2），再加入密度为1.3～1.4g/ml的硫酸，加酸时间为19分钟（例1）、11分钟（例2），制得铅膏；和膏过程中控制温度为70℃，出膏时温度为58℃。

二、试验对比

1、电池制备

按照本发明实施例提供的负极活性物质，用常规工艺制作极板并组装制作GFMJ-500阀控密封铅酸蓄电池。例一与例二制作样品电池各24只，以10hr容量计算，所制备的电池正极活性物质干重为15.5g/Ah，负极活性物质干重为10.8g/Ah。制备的活性物质的重量控制公差均为±8g，设计容量公差为40min。注入密度1.240g/ml（25℃）的硫酸,采用内化成四充三放制式，化成结束后，静置48小时，从例1与例2中制作的48只电池中，随机抽取各6只分别进行高温环境下循环寿命试验，同时抽检原有技术生产的阀控密封铅酸蓄电池进行对比检测,检测设备采用张家港金帆电源有限公司生产的12V100A蓄电池循环检测仪。

2、高温环境下循环寿命试验