[发明专利]一种管式铅炭电池正极板材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铅酸电池。

背景技术

随着国家环保要求越来越严格，因此我们对清洁能源的需求也越来越大。铅碳电池作为一种新型绿色动力电池，其负极中添加了高比表面积的活性炭材料，在电池内形成超级电容器，同时碳材料的加入也能消除负极板硫酸盐化对循环性能的影响，因此铅碳电池的循环寿命长、大电流性能好。但是其正极板板栅在循环过程中会腐蚀膨胀，活性物质易软化脱落，影响了铅碳电池长循环寿命使用，而普通的管式电池正极板内阻大，不能满足铅碳电池的大电流性能要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种铅炭电池管式正极板材料及制备方法。

本发明的技术方案是，一种管式铅炭电池正极板材料，由下列重量份配比的原料混合而成：铅粉：100；纳米导电陶瓷亚氧化钛：0.1～1；导电碳纤维：0.1～0.5；红丹：1～10。

一种管式铅炭电池正极板的制备方法，包括以下步骤：

（1）将称量好的铅粉、纳米导电陶瓷亚氧化钛、红丹、导电碳纤维倒入容器中搅拌，使各组分混合均匀；

（2）将上述原料灌入套有排管的正极板栅中，并封好底套；

（3）浸入稀硫酸溶液中浸泡1～4小时；

（4）放入固化室进行固化干燥，制成正极板。

本发明具有如下的技术效果，由于正极板内都添加了纳米导电陶瓷亚氧化钛、导电碳纤维，电池放电后再充电过程中，分散在正极板中的导电碳纤维起到了导电骨架作用，提高了电池的充电速度和大电流充放电性能，同时在电池内形成超级电容器，极大的提高了电池的循环性能。电池的比能量达到45Wh/kg以上，常温80%DOD循环寿命超过1400次。

具体实施方式

实施例1

一种管式铅炭电池正极板，按重量份比称取：

铅粉：100；纳米导电陶瓷亚氧化钛：0.2；导电碳纤维：0.4；红丹：5

（1）将称量好的铅粉、纳米导电陶瓷亚氧化钛、红丹、导电碳纤维倒入容器中，搅拌10～15min，使各组分混合均匀；

（2）灌入套有排管的正极板栅中，并封好底套

（3）浸入1.4g/ml稀硫酸溶液中浸泡2小时。

（4）放入固化室进行固化干燥，制成管式铅炭电池正极板。

一种管式铅炭电池负极板，按重量份称取：

铅粉：100；硫酸：9.5；硫酸钡：0.8；纳米电容碳：0.5；纳米导电碳纤维：0.5；石墨烯：0.5；腐植酸：0.1；聚酯纤维：0.25；水：14；木素：0.3；硬脂酸钡：0.1；

按普通阀控电池负极板生产方法制备管式铅炭电池负极板。控制铅膏视密度在3.8-4.5g/ml。

将管式铅炭电池正极板和负极板组装成电池，电池隔板使用AGM隔板，加入定量稀硫酸电解液。通过对电池进行内化成充放电制成管式铅碳电池。

将上述制备的管式铅碳电池按欧洲汽车研究和发展委员会（EUCAR）的部分荷电状态(PSOC)的测试方法进行测试。PSOC测试步骤如下：

（1）测试电池2hr容量C₂；

（2）将电池充满电并用2hr电流放电至60%SOC；

（3）5C₂放电18s；

（4）静置18s；

（5）4.5C₂充电4s；

（6）2.5C₂充电8s；

（7）1C₂充电54s；

（8）静置18s

（9）循环进行上述3-8步骤，截止电压为1.7V。

本实施例制作的管式铅炭电池比能量达到48Wh/kg，常温80%DOD循环寿命达到1450次。PSOC循环寿命测试结果如表1。

实施例2

一种管式铅炭电池正极板，按重量份称取：

铅粉：100；纳米导电陶瓷亚氧化钛：0.5；导电碳纤维：0.1；红丹：7。

具体制备方法同实施例1

一种管式铅炭电池负极板，按重量份称取：

铅粉：100；硫酸：10；硫酸钡：1.0；纳米电容碳：0.5；纳米导电碳纤维：0.5；膨胀石墨：1.0；腐植酸：0.3；聚酯纤维：0.25；水：14；木素：0.1；硬脂酸钡：0.1；

按普通阀控电池负极板生产方法制备管式铅炭电池负极板。控制铅膏视密度在3.8-4.7g/ml。