一种管式铅炭电池正极板材料及制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种管式铅炭电池正极板材料及制备方法，由下列重量份配比的原料混合而成：铅粉：100；纳米导电陶瓷亚氧化钛：0.1～1；导电碳纤维：0.1～0.5；红丹：1～10。本发明具有如下的技术效果，由于正极板内都添加了纳米导电陶瓷亚氧化钛、导电碳纤维，电池放电后再充电过程中，分散在正极板中的导电碳纤维起到了导电骨架作用，提高了电池的充电速度和大电流充放电性能，同时在电池内形成超级电容器，极大的提高了电池的循环性能。电池的比能量达到45Wh/kg以上，常温80%DOD循环寿命超过1400次。
【专利说明】一种管式铅炭电池正极板材料及制备方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种铅酸电池。
【背景技术】
[0002]随着国家环保要求越来越严格，因此我们对清洁能源的需求也越来越大。铅碳电池作为一种新型绿色动力电池，其负极中添加了高比表面积的活性炭材料，在电池内形成超级电容器，同时碳材料的加入也能消除负极板硫酸盐化对循环性能的影响，因此铅碳电池的循环寿命长、大电流性能好。但是其正极板板栅在循环过程中会腐蚀膨胀，活性物质易软化脱落，影响了铅碳电池长循环寿命使用，而普通的管式电池正极板内阻大，不能满足铅碳电池的大电流性能要求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种铅炭电池管式正极板材料及制备方法。
[0004]本发明的技术方案是，一种管式铅炭电池正极板材料，由下列重量份配比的原料混合而成:铅粉:100 ;纳米导电陶瓷亚氧化钛:0.1?I ;导电碳纤维:0.1?0.5 ;红丹:1?10。
[0005]一种管式铅炭电池正极板的制备方法，包括以下步骤:
[0006](I)将称量好的铅粉、纳米导电陶瓷亚氧化钛、红丹、导电碳纤维倒入容器中搅拌，使各组分混合均匀；
[0007](2)将上述原料灌入套有排管的正极板栅中，并封好底套；
[0008](3)浸入稀硫酸溶液中浸泡I?4小时；
[0009](4)放入固化室进行固化干燥，制成正极板。
[0010]本发明具有如下的技术效果，由于正极板内都添加了纳米导电陶瓷亚氧化钛、导电碳纤维，电池放电后再充电过程中，分散在正极板中的导电碳纤维起到了导电骨架作用，提高了电池的充电速度和大电流充放电性能，同时在电池内形成超级电容器，极大的提高了电池的循环性能。电池的比能量达到45Wh/kg以上，常温80%D0D循环寿命超过1400次。
【具体实施方式】
[0011]实施例1
[0012]一种管式铅炭电池正极板，按重量份比称取:
[0013]铅粉:100 ;纳米导电陶瓷亚氧化钛:0.2 ;导电碳纤维:0.4 ;红丹:5
[0014](I)将称量好的铅粉、纳米导电陶瓷亚氧化钛、红丹、导电碳纤维倒入容器中，搅拌10?15min,使各组分混合均勻；
[0015](2)灌入套有排管的正极板栅中，并封好底套
[0016](3)浸入1.4g/ml稀硫酸溶液中浸泡2小时。
[0017](4)放入固化室进行固化干燥，制成管式铅炭电池正极板。[0018]一种管式铅炭电池负极板，按重量份称取:
[0019]铅粉:100 ;硫酸:9.5 ;硫酸钡:0.8 ;纳米电容碳:0.5 ;纳米导电碳纤维:0.5 ;石墨稀:0.5 ;腐植酸:0.1 ;聚酷纤维:0.25 ;水:14 ;木素:0.3 ;硬脂酸锁:0.1 ；
[0020]按普通阀控电池负极板生产方法制备管式铅炭电池负极板。控制铅膏视密度在3.8-4.5g/ml。
[0021]将管式铅炭电池正极板和负极板组装成电池，电池隔板使用AGM隔板，加入定量稀硫酸电解液。通过对电池进行内化成充放电制成管式铅碳电池。
[0022]将上述制备的管式铅碳电池按欧洲汽车研究和发展委员会(EUCAR)的部分荷电状态(PSOC)的测试方法进行测试。PSOC测试步骤如下:
[0023](I)测试电池2hr容量C2 ；
[0024](2)将电池充满电并用2hr电流放电至60%S0C ；
[0025](3)5C2 放电 18s;
[0026](4)静置 18s;
[0027](5)4.5C2 充电 4s ;
[0028](6) 2.5C2 充电 8s ;
[0029](7) IC2 充电 54s;
[0030](8)静置 18s
[0031](9)循环进行上述3-8步骤，截止电压为1.7V。
[0032]本实施例制作的管式铅炭电池比能量达到48Wh/kg，常温80%D0D循环寿命达到1450次。PSOC循环寿命测试结果如表I。
[0033]实施例2
[0034]一种管式铅炭电池正极板，按重量份称取:
[0035]铅粉:100 ;纳米导电陶瓷亚氧化钛:0.5 ;导电碳纤维:0.1 ;红丹:7。
[0036]具体制备方法同实施例1
[0037]—种管式铅炭电池负极板，按重量份称取:
[0038]铅粉:100 ;硫酸:10 ;硫酸钡:1.0 ;纳米电容碳:0.5 ;纳米导电碳纤维:0.5 ;膨胀石墨:1.0 ;腐植酸:0.3 ;聚酷纤维:0.25 ;水:14 ;木素:0.1 ;硬脂酸锁:0.1 ；
[0039]按普通阀控电池负极板生产方法制备管式铅炭电池负极板。控制铅膏视密度在3.8-4.7g/ml ο
[0040]将铅炭电池管式正极板和负极板组装成电池，电池隔板使用AGM隔板，加入定量稀硫酸电解液。通过对电池进行内化成充放电制成管式铅碳电池。电池比能量达到45Wh/kg,常温80%D0D循环寿命达到1550次，PSOC循环寿命测试结果如表I。
[0041]实施例3
[0042]一种铅炭电池管式正极板，按重量比称取:
[0043]铅粉:100 ;导电碳纤维:0.5 ;红丹:9。
[0044]具体制备方法同实施例1
[0045]一种铅炭电池负极板，按重量份称取:
[0046]铅粉:100 ;硫酸:10 ;硫酸钡:1.0 ;纳米电容碳:0.2 ;纳米导电碳纤维:1.0 ;膨胀石墨:0.5 ;腐植酸:0.3 ;聚酷纤维:0.25:水，14:木素，0.1:硬脂酸锁:0.1 ；[0047]按普通阀控电池负极板生产方法制备管式铅炭电池负极板。控制铅膏视密度在3.6-4.7g/ml ο
[0048]将铅炭电池管式正极板和负极板组装成电池，电池隔板使用AGM隔板，加入定量稀硫酸电解液。通过对电池进行内化成充放电制成管式铅碳电池。电池比能量达到44Wh/kg,常温80%D0D循环寿命达到1520次，PSOC循环寿命测试结果如表1。
[0049]实施例4
[0050]一种铅炭电池管式正极板，按重量比称取:
[0051]铅粉:100 ;纳米导电陶瓷亚氧化钛:0.8 ;导电碳纤维:,0.2 ;红丹:5。
[0052]具体制备方法同实施例1
[0053]一种铅炭电池负极板，按重量份称取:
[0054]铅粉:100 ;硫酸:10 ;硫酸钡:1.0 ;纳米电容碳:1.0 ;纳米导电碳纤维:0.7 ;膨胀石墨:0.5 ;腐植酸:0.1 ;聚酷纤维:0.25 ;水:14 ;木素:0.2 ;硬脂酸锁:0.1 ；
[0055]按普通阀控电池负极板生产方法制备管式铅炭电池负极板。控制铅膏视密度在
3.6-4.5g/ml。
[0056]将铅炭电池管式正极板和负极板组装成电池，电池隔板使用AGM隔板，加入定量稀硫酸电解液。通过对电池进行内化成充放电制成管式铅碳电池。电池比能量达到45Wh/kg,常温80%D0D循环寿命达到1500次，PSOC循环寿命测试结果如表1。
[0057]表1本发明实施例制备的管式铅碳电池和普通管式电池的部分荷电态测试循环寿命数据表。
[0058]
【权利要求】
1.一种铅炭电池管式正极板材料，由下列重量份配比的原料混合而成:铅粉:100 ;导电碳纤维:0.1?0.5 ;红丹:1?10。
2.根据权利要求1所述的一种铅炭电池管式正极板材料，由下列重量份配比的原料混合而成:铅粉:100 ;纳米导电陶瓷亚氧化钛:0.1?I ;导电碳纤维:0.1?0.5 ;红丹:1?10。
3.一种管式铅炭电池正极板的制备方法，制备步骤如下: (1)将称量好的铅粉、纳米导电陶瓷亚氧化钛、红丹、导电碳纤维倒入容器中搅拌，使各组分混合均匀； (2)将上述原料灌入套有排管的正极板栅中，并封好底套； (3)浸入稀硫酸溶液中浸泡I?4小时； (4)放入固化室进行固化干燥，制成管式正生极板。
【文档编号】H01M4/16GK103996857SQ201410122401
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年3月28日 优先权日:2014年3月28日
【发明者】廖庆丰, 黄伟国, 童庆, 王良勇 申请人:湖南三鑫电源科技有限责任公司