[发明专利]一种内混内并混合型铅碳电池及负极的制备

权利要求书

1.一种内混内并混合型铅碳超级电池；包括负极和铅酸电池正极板，隔膜和外壳，

所述负极由超级电容器活性炭电极及内混型铅碳电池负极(是指掺有碳材料的铅酸电池负极)并联而成；其中内混型铅碳电池负极是指掺有碳材料的铅酸电池负极。

2.按照权利要求1所述内混内并混合型铅碳超级电池，其特征在于，

电池结构布局具体包括以下四种布局方式之一：

(1)方式一：在内混型铅碳电池中用超级电容器活性炭电极片部分替换内混型铅碳电池负极板，构成内混内并混合型铅碳超级电池；

(2)方式二：在负极板栅部分网格内填充内混型铅碳电池负极铅膏，其余网格内填充活性炭，构成内混内并混合型负极板；将制备的内混内并混合型负极板与铅酸电池正极板配组，二者用隔板分隔，构成内混内并混合型铅碳超级电池；

(3)方式三：在内混型铅酸电池负极板单侧或双侧表面涂覆活性炭，构成内混内并混合型负极板，然后与铅酸电池正极板配组，二者用隔板分隔，构成内混内并混合型铅碳超级电池；

(4)方式四：在超级电容器活性炭电极单侧或双侧表面涂覆内混型铅碳电池负极铅膏，构成内混内并混合型负极板，然后与铅酸电池正极板配组，二者用隔板分隔，构成内混内并混合型铅碳超级电池。

3.一种权利要求1或2所述内混内并混合型铅碳超级电池负极的制备方法，所述负极包括：A、B、C、D中的方法之一制备而成，

A、布局方式一所涉及的内混型铅碳电池负极板的制备方法，包括以下步骤：

1)将改性活性炭基复合添加剂、辅料、短纤维和铅粉按(0.1～30):(0.1～20):(0.1～10):(50～99)质量比例采用搅拌机混合均匀；辅料为硫酸钡、腐殖酸中的一种或两种；短纤维为聚丙烯纤维、晴纶纤维中的一种或两种，长度为1～10mm；

2)向步骤1)得到的混合料中加入水和硫酸，充分搅拌制备铅膏；硫酸的密度为1.05～1.85g/cm³(25℃)，加入量占混合料质量的1～30％，水的加入量占混合料质量的0.5～50％；

3)将铅膏刮涂到板栅上，经固化干燥得到内混型铅碳电池复合负极生极片；生极片上活性物质厚度为0.1～10mm；固化温度为10～100℃，相对湿度为10～100％，固化时间为1～50h；干燥温度为10～200℃，相对湿度为0～80％，干燥时间为0.1～24h；

所述改性活性炭基复合添加剂是指含金属元素的活性炭颗粒，活性炭颗粒的比表面积为100-3000m²/g，电导率为0.01-100S/cm；其中金属元素为Sn、Pb、Bi、Ce、In、Zn中的一种或二种以上，于添加剂中含量为0.01～30wt％；

布局方式一所涉及的超级电容器活性炭电极片的制备方法，包括以下步骤：

1)将活性炭、导电剂和粘结剂按着质量比(50～95):(1～30):(1～20)混合均匀，得到炭膏；导电剂乙炔黑、导电碳黑、石墨粉中的一种或二种以上；粘结剂为丁苯橡胶、PTFE、PVDF中的一种或二种以上；

2)将步骤1)得到的炭膏涂覆到负极板栅上，炭膏涂覆量由为0.01～1g/cm²；

3)将步骤2)制备的超级电容器活性炭负极板在20～200℃下干燥0.1～24h；

B、布局方式二所涉及的内混型铅碳电池负极部分的制备方法，包括以下步骤：

1)将A中所述铅膏刮涂到负极板栅的部分网格内；铅膏在部分网格内的刮涂厚度为0.1～10mm；

2)将A中所述炭膏涂覆到负极板栅上剩余的网格内，炭膏涂覆量为0.01～1g/cm²；炭膏涂覆面积与铅膏涂覆面积比由负极的电池容量与电容容量比决定；负极的电容容量与电池容量比为(1～80):(10～99)；

3)固化干燥得到混内并混合型负极板；固化温度为10～100℃，相对湿度为10～100％，固化时间为1～50h；干燥温度为10～200℃，相对湿度为0～80％，干燥时间为0.1～24h；

C、布局方式三所涉及的内混型铅碳电池负极部分的制备方法，包括以下步骤：

1)将A中所述炭膏涂覆到A中所述内混型铅碳电池负极板的单侧或双侧表面上；炭膏涂覆量由负极的电池容量与电容容量比决定；负极电容容量与电池容量比为(1～80):(10～99)；

2)将上步)制备的负极板在20～200℃下干燥0.1～24h；

D、布局方式四所涉及的超级电容器电极部分的制备方法，包括以下步骤：

1)将A中所述铅膏刮涂到A中所述超级电容器活性炭负极板的单侧或双侧表面上；炭膏涂覆量由负极的电池容量与电容容量比决定；负极中电容容量与电池容量比为(1～80):(10～99)；

经固化干燥得到铅碳电池复合负极生极片；固化温度为10～100℃，相对湿度为10～100％，固化时间为1～50h；干燥温度为10～200℃，相对湿度为0～80％，干燥时间为0.1～24h。