[发明专利]一种抑制析氢的铅酸蓄电池负极铅膏及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种蓄电池铅膏技术，特别是抑制析氢的铅酸蓄电池负极铅膏及制备方法，属蓄电池技术领域。

背景技术

正负极板是铅酸蓄电池最关键的部件，正负极板的质量直接决定铅酸蓄电池的放电容量和充放循环使用寿命。近年来虽然出现了许多种以锂电池为代表的新型电池，但铅酸电池以其价格低廉、安全可靠、性能稳定等优点，在交通、电力、通信、计算机、国防、铁路等领域仍具有其他类型电池不可替代的作用。目前，业内人士常通过将不同含量的碳掺杂到负极铅膏中来改善其导电性，以提高电池的容量，延长铅酸电池寿命，达到高倍率下具有良好循环性能的目的。然而碳的掺杂必将使铅负极的析氢电位正移，在过充电和大电流充电时有可能析出大量的氢，增加水耗，增加爆炸等不安全事件发生的可能。有鉴于此，如何解决铅酸电池的负极板中添加较多碳黑带来的析气加剧问题，降低析氢量，从而降低酸的消耗量，减少事故的发生，成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种减少氢气析出的抑制析氢的铅酸蓄电池负极铅膏及制备方法，所述方法通过在负极铅膏中按比例添加碳及含锌化合物，从而在改善负极板性能同时增加析氢难度，减少氢气析出。

本发明所称问题是由以下技术方案解决的：

一种抑制析氢的铅酸蓄电池负极铅膏，其特别之处是：所述铅膏固体原料由下述重量单位的物质制成：铅粉100、碳源1～3、锌源0.15～1.0、硫酸钡0.3～2、木素磺酸钠0.1～0.5、纤维0.01～0.5。

上述抑制析氢的铅酸蓄电池负极铅膏，所述碳源为石墨、炭黑、超导电炭黑、乙炔黑、碳纳米管中的两种或多种组合；所述锌源为氧化锌、硫化锌、硫酸锌的一种或几种组合。

上述抑制析氢的铅酸蓄电池负极铅膏，所述铅粉氧化量为65%～80%，所述硫酸钡为2500目精细硫酸钡，所述木素磺酸钠为挪威木素，所述纤维为聚酯纤维。

上述抑制析氢的铅酸蓄电池负极铅膏的制备方法，它按如下工序进行：

a. 配料：按上述铅膏原料配比称取各原料；

b. 预混：将配方量碳源、锌源、木素磺酸钠、硫酸钡和铅粉总量0.5%～5%的铅粉，混合均匀，备用； 

c. 干混：将剩余部分的铅粉与上述经预混的原料放入和膏机内干混；

d. 湿混：干混1min～5min后，快速倒入由蒸馏水和配比量纤维混合组成的悬浊液，其中蒸馏水为固体原料总重量10-20%，搅拌2min～5min后，缓慢加入铅粉重量6～14％、密度为的1.400g/cm³的硫酸溶液，边加酸边搅拌，搅拌10min～30min，出膏。

本发明针对解决减少掺杂碳的负极铅膏氢气析出问题进行了改进，突破铅酸蓄电池负极铅膏常规制备技术，按配比在负极铅膏中添加一定的含锌化合物和不同类型的碳，改善铅负极材料的粒径大小及微观结构，从而达到提高铅酸电池的容量，提高充电接受能力，以及增加充放电循环稳定性的目的。试验表明，负极铅膏中锌化物的掺杂可使铅酸蓄电池负极的析氢电位更负，增加析氢难度，减少氢气析出，降低使用过程中电解液的消耗量，有利于提高蓄电池寿命，还在一定程度上降低了爆炸等不安全事故发生的可能。与常规技术相比，采用本发明技术制成的蓄电池容量可提高5～10%，酸消耗量降低10～20%。

附图说明

图1是以本发明方法制备的负极板组装成单体电池的放电曲线；

图2是以本发明方法制备的负极板化成后的X射线衍射(XRD)图；

图3是以本发明方法制备的负极板化成后的扫描电子显微镜(SEM)图；

图4是以本发明方法制备的负极板与普通负极板的析氢曲线；

图5是以本发明方法制备的负极板组装成单体电池与普通蓄电池循环20个充放电循环后水的消耗量比较示意图。

具体实施方式