[发明专利]铅膏组合物及其应用

说明书

本发明公开了一种铅膏组合物及其应用。本发明将氧化铅、硫酸、铅粉、那不勒斯黄和水制成铅膏，将铅膏涂在含铅金属板栅上以形成未固化的电池极板，固化涂好的电池极板，将固化后的电池极板置于铅酸电池中，给电池充电将碱式硫酸铅晶体结构转化为含有一种或多种古老颜料的二氧化铅，这种电池通过在铅膏中加入四碱式硫酸铅而具有更长寿命。

本申请要求于2019年9月21日提交的申请号为16/578313，发明名称为“那不勒斯黄和铅锑锡黄组合物及其使用方法”的美国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明通常涉及电化学领域，具体涉及一种铅膏组合物及其应用。

背景技术

事实上，铅酸电池已经使用了数十年。铅酸电池的生产方法亦是众所周知的。这些方法通常包括和膏、涂板、极板固化和用工业中常用的设备干燥。铅酸电池的特点在于作为首个实用的可充电电池设计，仍然广泛用于车辆启动和电能储存。铅酸电池包括一对电极和浸没在硫酸电解液中的多个充电极板或可充电极板。在铅酸蓄电池问世后的第一个世纪，通常使用铅锑合金制造板栅。然而，随着铅钙合金在板栅中的使用，电池在深度放电循环后寿命大大降低，有时也将这种情况称为“无锑效应”。而且，在20世纪后期，在免维护VRLA电池中采用铅钙合金板栅时，电池性能也受到影响。

另外，20世纪，通过在65-70℃的固化室中固化极板，得到的最终碱式硫酸铅晶相主要为可延长电池寿命的“四碱式硫酸铅”而非“三碱式硫酸铅”。后来发现，向铅膏混合物中添加少量(1％至2％)四碱式硫酸铅“晶种”材料，有多方面的好处。最明显的好处是，可减少高温固化的总时间，降低固化温度，形成的四碱式硫酸铅晶体大小更加均匀，并且在某种程度上可通过增加“晶种”数量来控制晶体的大小。

一些电池生产商发现在铅膏混合物中加入锑(如普通的三氧化锑)可克服铅钙板栅合金导致的电池性能下降问题，并恢复到应有的性能。遗憾的是，后来发现，在用高温固化以形成四碱式硫酸铅晶相时，已固化极板主要是三碱式硫酸铅。原因是三氧化锑反应生成硫酸锑，增加了锑在电解液中的溶解度，而锑可充当结晶改性剂并干扰四碱式硫酸铅相的形成。这类极板随着时间的推移和重复的充电/放电循环而失效，所以，仍然需要更长使用寿命的铅酸电池。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种铅膏组合物及其应用，以解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

第一方面，本发明提供了一种用于制作电池极板的铅膏组合物，按重量计包括：

65-95％的氧化铅；

0-20％的红丹粉；

0.05-10％的那不勒斯黄；

0-10％的铅锡黄；

1-15％的硫酸；

9-15％的水。

优选的，所述铅膏组合物按重量计包括：

77-85％的氧化铅；

1-15％的红丹粉；

0.1-5％的那不勒斯黄；

0.1-5％的铅锡黄；

4-10％的硫酸；

11-13％的水。