[发明专利]增强型抗氧化导电助剂、铅酸蓄电池正极铅膏及制备方法

说明书

本发明涉及增强型抗氧化导电助剂、铅酸蓄电池正极铅膏及其制备方法，属于铅酸蓄电池领域，解决了现有铅酸蓄电池在使用一段时间后正极板由于含碳类导电剂在正极强氧化环境下被氧化，出现泥化脱落、使用寿命短的缺陷。本发明提供了增强型抗氧化导电助剂和铅酸蓄电池正极铅膏；增强型抗氧化导电助剂为金属导电陶瓷MAX相包覆的石墨；铅酸蓄电池正极铅膏的各组分及其质量份数分别为铅粉75～85份、去离子水10～20份、红丹5～10份、稀硫酸6～10份，硫酸亚锡0.5～1份、锑的氧化物0.5～2份、短纤维0.05～0.1份、增强型抗氧化导电助剂2～5份。本发明的铅酸蓄电池正极铅膏能够有效提升电池的化成效率缩短化成时间，在电池使用过程中耐氧化，克服电池后期极板泥化问题，延长电池的使用寿命。

技术领域

本发明涉及铅酸蓄电池领域，尤其涉及增强型抗氧化导电助剂、铅酸蓄电池正极铅膏及制备方法。

背景技术

铅酸蓄电池凭借其充放电性能好、安全可靠、价格便宜且能够回收循环使用等优点，被广泛的应用在汽车启动、储能和动力等领域。近年来，由于国家政策的导向和锂离子对铅酸蓄电池市场的冲击，提升铅酸电池的比能量和循环寿命已经刻不容缓。经过对失效电池的解剖分析，超过半数的深循环用动力铅酸蓄电池是由于其正极活性物质的泥化脱落而失效。

目前大多数铅酸蓄电池的正极铅膏都采用铅粉、导电剂、短纤维和某些特殊功能的添加剂组成。其中，导电剂常用的是石墨、石墨烯或者碳纤维等含碳类组分，它们的加入能够提高电池的初期性能，但是铅酸蓄电池的正极具有强氧化性，导致在循环初期含碳类导电剂就氧化成二氧化碳，导致活性物质的结构强度降低，电池的使用寿命缩短。

现有的铅酸蓄电池正极铅膏及其制备方法采用氧化石墨烯增加正极铅膏中活性物质的导电性，降低了电池的阻抗，但是该配方未考虑到正极二氧化铅的强氧化性，在电池使用初期将石墨烯大量的氧化形成了二氧化碳气体，并且在留下了大量的孔隙，造成电池正极极板强度的下降，导致铅膏的泥化脱落提前失效。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供增强型抗氧化导电助剂、铅酸蓄电池正极铅膏及制备方法，用以解决现有铅酸蓄电池在使用一段时间后正极板由于含碳类导电剂在正极强氧化环境下被氧化，出现泥化脱落、使用寿命短的缺陷。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种增强型抗氧化导电助剂，增强型抗氧化导电助剂为金属导电陶瓷MAX相包覆的石墨，金属导电陶瓷与石墨的质量比为1：8～10；其中，M为过渡族金属元素，A为主族元素，X为C或者N元素。

进一步地，金属导电陶瓷MAX相为M₂AX、M₃AX₂、M₅AX₄或M₅A₂X₃。

进一步地，M₂AX为Ti₂AlC，M₃AX₂为Ti₃AlC₂。

本发明还提供了一种增强型抗氧化导电助剂的制备方法，包括以下过程：将10～20质量份的石墨粉加入到70～80质量份的乙醇溶液中，再加入1～2质量份的金属导电陶瓷MAX粉末，在高能球磨机中以800～1000r/min的转速球磨3～5h，得到的混合物在80℃～110℃干燥，制备得到金属导电陶瓷MAX相包覆石墨的增强型抗氧化导电剂。

本发明还提供了一种铅酸蓄电池正极铅膏，包括上述的增强型抗氧化导电助剂或通过上述制备方法制备得到的增强型抗氧化导电助剂。

进一步地，正极铅膏的组分及质量含量分别为：铅粉75～85份、去离子水10～20份、红丹～2～5份、稀硫酸6～10份，硫酸亚锡0.5～1份、锑的氧化物0.5～2份、短纤维0.05～0.1份、增强型抗氧化导电助剂2～5份。