[发明专利]电动叉车用碳烯阀控密封式铅酸蓄电池及生产工艺

说明书

本发明公开了一种电动叉车用碳烯阀控密封式铅酸蓄电池及生产工艺，包括正极板、负极板、隔板、电池槽、电池盖及硫酸电解液；所述正极板和负极板均采用涂膏板式结构，正极铅膏或负极铅膏或正负极铅膏中添加有碳烯材料。其中单层、多层石墨烯碳烯材料具有优异的尺寸效应、表面效应和超强的导电性能、吸附能力。加入极板中不仅大大增加了极板电化学反应表面积，也增加了极板的孔隙率及吸水、吸酸能力。碳烯材料使极板的电能化学能的转换率增强、内阻减小，充放电效率提高，蓄电池容量增加，自放电率小。碳烯材料在极板中形成活性物质基核，抑制粗大的PbSO₄结晶生成，能抑制极板“硫酸盐化”，减缓蓄电池容量衰减速度，延长蓄电池的使用寿命。

技术领域

本发明涉及铅酸蓄电池技术领域，特别是涉及一种电动叉车用碳烯阀控密封式铅酸蓄电池。

背景技术

目前，中国及其他世界各国的电动叉车用铅酸蓄电池全部都是采用正极板为管式、负极板为板式结构的管式铅酸蓄电池，且绝大多数一直采用开口式结构。管式铅酸蓄电池虽然具有深放电性能较好、寿命较长的特点，比较适用于作牵引电源。但开口式铅酸蓄电池却有一个致命的问题就是污染环境严重、环保性差，这与国家大力发展全密封铅酸蓄电池的行业政策极不相符。近几年虽然出现了正极板为管式结构的胶体密封电动叉车用铅酸蓄电池，但在一些关键技术性能上还有待进一步提高。

以往电动叉车用铅酸蓄电池之所以不能做成阀控密封式结构，是因为阀控密封式铅酸蓄电池在放电时产生氢气，在充电时提前析出的氧气和氢气还原反应成水，充放电反应过程氢气的产生和吸收应该达到平衡。而电动叉车用铅酸蓄电池多数处在大负载、长时间放电状态下工作，不能及时充电，长时间放电必然会产生过量的气体从排气阀排出导致失水，失水严重时极板上部会暴露在空气中，受到氧化作用在负极板表面形成一层白色坚硬的结晶体(即硫酸盐化)，硫酸盐化使极板的电化学反应面积减少、容量下降；同时硫酸盐化导致蓄电池体发热、温升增快，使失水进一步加速，极板硫化加重，形成恶性循环，引起蓄电池早期报废。

发明内容

本发明的目的是提供一种正、负极板都为板式结构的高性能、长寿命、环保型、免维护的电动叉车用碳烯阀控密封式铅酸蓄电池及生产工艺。利用碳烯材料超常规的特殊性能，结合电动叉车用蓄电池深放电等特点，根据蓄电池的不同使用要求将常规的蓄电池活性物质与碳烯材料有机结合得到科学的配方(在正极铅膏中添加碳烯材料，能提蓄电池高初期容量、增强正极板板栅与活性物质结合强度减少垮粉、延长蓄电池寿命；在负极铅膏中添加碳烯材料，能有效地抑制极板“硫酸盐化”，提高蓄电池充放电性能、减缓蓄电池容量衰减速度、延长蓄电池的使用寿命；在正极板和负极板中同时添加不同含量的碳烯材料，既能获得较高的初期容量，又能保证较长的使用寿命)，然后通过试验得到与之相适应的工艺制造方法，将以往的正极管式、负极板式的电动叉车用管式铅酸蓄电池改变成正、负极板都为板式结构的阀控密封式铅酸蓄电池。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案具体如下：

一种电动叉车用碳烯阀控密封式铅酸蓄电池，包括正极板、负极板、隔板、电池槽、电池盖及硫酸电解液；所述正极板和负极板均采用涂膏板式结构，正极铅膏或负极铅膏或正负极铅膏中添加有碳烯材料。

其中，所述碳烯材料为含有单层石墨烯和多层石墨烯且5年不发生聚团的碳微粒悬液组成。

其中，所述单层石墨烯和多层石墨烯的有效含量为0.5％。

其中，所述单层石墨烯和多层石墨烯的导电率﹥3.0s/m、表面电位-300～380mV。

其中，所述单层石墨烯粒径≤0.6nm，所占比例约30％。

其中，所述多层石墨烯的粒径≤15nm，所占比例约70％。