[发明专利]一种铅酸蓄电池

说明书

本发明公开了一种铅酸蓄电池，包括极板、电解液、隔板和电池槽,所述极板包括栅格和铅膏,铅膏中含有短纤维,其特征在于，所述的短纤维单纤细度为0.15‑0.8D。应用本发明，提高了极板的强度，降低生产过程中的废损，增加活性物质的机械强度，防止脱落，从而提高循环性能；同时减少浮粉产生，还可以提高正极板的孔率，提高电池的初容量。

技术领域

本发明涉及电池构件领域，具体涉及一种铅酸蓄电池。

背景技术

铅酸蓄电池自发明后，在化学电源中一直占有绝对优势。这是因为其价格低廉、原材料易于获得，使用上有充分的可靠性，适用于大电流放电及广泛的环境温度范围等优点。铅酸蓄电池是目前世界上应用范围最为广泛，安全性能，可回收性最高的二次能源。与此同时，铅酸蓄电池技术经过多年发展，其比能量、循环寿命、高低温适应性等问题已有所突破，短纤维作为蓄电池极板中重要的组成部分，在电池中发挥着举足轻重的作用。

在制备极板的铅膏中加入了一般长度为1-4mm短纤维，短纤维作为活性物质粘结的骨架，在极板中构成三维网状结构，增强了极板的机械强度。加入短纤维后，在涂板过程中铅膏容易成型，同时也在一定程度上防止了固化干燥过程中极板的开裂和减少了装配过程中极板的脱粉。

有机纤维和无机纤维均可以用于制备极板的铅膏中加入的短纤维，由于有机纤维比无机纤维有较高的强度和弹性恢复力，在目前的铅酸蓄电池极板的生产过程中，所添加的短纤维均是有机纤维。聚酯纤维、聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、腈氯纶纤维、聚乙烯纤维、聚酰胺纤维等有机纤维均可用作制备极板的铅膏中加入的短纤维。生产厂家可根据实际耐酸碱、耐温等要求选择合适材质的有机纤维作为制备极板的铅膏中加入的短纤维。

天能电池集团申请的专利号为201310308516.8的专利中提到：同样重量添加量的短纤维条数多，在极板中的网状分布结构好而且均匀，真正起到增强极板强度，防止极板开裂，掉快，脱粉的作用。

专利号为201510545874.X的专利公开了一种铅蓄电池正极铅膏短纤维为聚醋短纤维，长度为2mm～3mm，单纤细度为1.5D～3D。

但添加该短纤维制备的极板，仍存在着极板强度低、浮粉对人体伤害较大、生产过程中废损率高的问题。由于极板强度的高低和掉粉率与蓄电池的寿命和初容量有着密切地联系，对于本领域的技术人员来讲，极板的强度越高，蓄电池的寿命越长，极板的掉粉率越低，蓄电池的初容量越大。

发明内容

经实验研究发现：在制备蓄电池极板的铅膏中加入了有机短纤维，增强了极板的机械强度。是因为短纤维的比表面积与提高活性物质之间的粘结力有关，和较大直径纤维相比，较小直径纤维有更大的可得亲水表面积，在极板的制备过程中，能够吸收更多的水，从而提高活性物质之间的粘结力，增强了极板的机械强度和降低极板的脱粉。与纤维的种类没有太大关系。纤维的长度能够影响表面积。当长度降低时影响增加，因为每克纤维中更大数量的短纤维末端外露。但当短纤维的长度和直径比过大时，这种增加可以忽略不计。

并发现，当同样重量添加量的短纤维过细，条数过多时，有一些短纤维开始扎堆，难以分散均匀，使得活性物质粘结时受到影响，给出的电池容量反而下降。并且，短纤维条数过多时，纤维体积变得很大，会占用活性物质体积，反而会超过板栅边框的体积限制造成极板强度下降，从而降低蓄电池的寿命。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种铅酸蓄电池，其极板添加了短纤维，可以大幅提高极板强度，效果为原来3倍；有效减少浮粉，约降低20%左右；降低生产过程中废损；约降低25%左右。从而，提高铅酸蓄电池使用寿命，提高铅酸蓄电池的初容量。

为了实现上述目的，本发明具体的技术方案如下：设计一种铅酸蓄电池，包括极板、电解液、隔板和电池槽,所述极板包括栅格和铅膏,铅膏中含有短纤维,其特征在于，所述的短纤维单纤细度为0.15-0.8D。

优选的，所述的短纤维在铅膏中的含量为0.05-0.2%。