专利名称：超级铅蓄电池极板活性物质的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种超级铅蓄电池极板活性物质，属于铅蓄电池极板领域。
背景技术：
近年来，随着石油价格的一涨再涨。电驱动车辆的研发和使用热潮变得势不可 挡。目前实际用作驱动车辆的核心部件蓄电池有锂离子电池、金属氢化物镍电池、 铅蓄电池等等，其中技术成熟、价格适中的铅蓄电池占有绝对的比例。但铅电池存在低 温性能差、寿命短的致命缺陷，随着锂离子电池、金属氢化物镍电池工艺技术的进一步 成熟，产品价格的进一步降低，铅蓄电池很有可能会逐渐淡出电驱动车辆这块市场。铅 电池的上述缺陷关键在于电池极板活性物质的组分及配比不完善、不合理，急需研究改 进。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有铅蓄电池的不足之处，提供一种能提高铅 蓄电池低温性能和充放电循环寿命的超级铅蓄电池极板活性物质。本发明的技术方案是超级铅蓄电池极板活性物质，分为正极活性物质和负 极活性物质，其改进之处是正极活性物质的组分及质量配比为铅粉100，导电纤维 0.01 2，金属氧化物0.1 5，导电碳材料0.1 2，羧甲基纤维素钠0.01 1，稀硫酸 1 15;负极活性物质的组分及质量配比为铅粉100，导电纤维0.01 2，导电碳材料 0.1 5，硫酸钡0.1 0.6，腐植酸0.2 1，木素0.01 0.1，稀硫酸1 15。进一步的方案是所述导电纤维为长度为3 5mm的石墨纤维；所述稀硫酸的 质量百分比浓度为50%;所述导电碳材料为纳米碳管、高硼石墨、超导碳、正极石墨导 电剂KS15、正极石墨导电剂KS6中的一种或几种组合；所述金属氧化物为氧化锡、氧化 铋、氧化铈中的一种或几种组合。本发明对铅蓄电池极板活性物质的组分和配比进行改进和优化，含有多种碳材 料，大大提高了自身导电性和抗低温性能，由其制作的极板组装成的超级铅蓄电池具有 以下显著优点(1)电池充放电循环寿命长，80%放电深度达1500次以上。(2)使用温度范围宽，能在55°C -40°C的范围内使用，特别是低温放电性能优 越。(3)有较好的充放电性能，高倍率充放电性能好。(4)生产和使用过程对环境无污染，废电池可以回收。(5)成本和现有普通铅酸电池的成本持平。
具体实施例方式实施例1
正极活性物质制备和正极板制作取铅粉100公斤、石墨纤维0.01公斤、氧化锡0.1公斤、纳米碳管0.1公斤、羧甲基纤维素钠0.01公斤、硫酸(50%质量百分比)8 公斤，适量的水，将上述原料在60°C下进行和膏，上涂布机进行涂布，将所涂极板在 50°C、相对湿度95% 100%的条件下进行固化，时间不小于36h，固化结束后用70°C进 行12h干燥，将干燥后生成的生正极板放入电解液中化成，化成后得到可用正极板。负极活性物质制备和负极板制作取铅粉100公斤、石墨纤维0.01公斤、纳米 碳管0.1公斤、硫酸钡0.1公斤、腐植酸0.2公斤、木素0.01公斤、硫酸(50%质量百分 比)8公斤，适量的水，将上述原料在60°C以下进行和膏，上涂布机进行涂布，将所涂极 板放入50°C、相对湿度95% 100%的条件下进行固化，时间不小于36h，固化结束后用 70°C进行干燥12h，将干燥后生成的生负极板放入电解液中化成，化成后得到可用负极 板。将成品正、负极板装入电池壳内，注入1.40g/cm3的稀硫酸作为电解液，制成超 级铅蓄电池。将成品超级铅蓄电池按电动汽车用铅酸蓄电池标准QC/T742-2006进行测 试，-20°C 2C容量可以达到0.85C5 ； -40°C 2C容量可以达到0.625C5。80%放电深度循 环达1500次以上。实施例2取铅粉100公斤、石墨纤维0.1公斤、氧化铋0.5公斤、KS15(正极石墨导电 剂)0.1公斤、超导碳0.5公斤、羧甲基纤维素钠0.01公斤、硫酸(50%质量百分比)8公 斤，适量的水，将上述原料在60°C以下进行和膏，上涂布机进行涂布，将所涂极板放入 50°C、相对湿度95% 100%的条件下进行固化，时间不小于36h，固化结束后用70°C进 行12h干燥，将干燥后生成的生正极板放入电解液中化成，化成后得到可用正极板。取铅粉100公斤、石墨纤维0.01公斤、KS15(正极石墨导电剂)0.5公斤、高硼 石墨0.5公斤、硫酸钡0.1公斤、腐植酸0.2公斤、木素0.01公斤、硫酸(50%质量百分 比)8公斤，适量的水，将上述原料在60°C以下进行和膏，上涂布机进行涂布，将所涂极 板放入50°C、相对湿度95% 100%的条件下进行固化，时间不小于36h，固化结束后用 70°C进行12h干燥，将干燥后生成的生负极板放入电解液中化成，化成后得到可用负极 板。将成品正、负极板装入电池壳内，注入1.40g/cm3的稀硫酸作为电解液，制成超 级电池。将成品超级电池按电动汽车用铅酸蓄电池标准QC/T742-2006进行测试，-20°C 2C容量可以达到0.85C5 ； -400C 2C容量可以达到0.64C5。80%放电深度循环达1500次 以上。实施例3取铅粉100公斤、石墨纤维0.15公斤、氧化铈和氧化锡各0.2公斤、纳米碳管0.1 公斤、高硼石墨0.3公斤、羧甲基纤维素钠0.01公斤、硫酸(50%质量百分比)8公斤，适 量的水，将上述原料在60°C以下进行和膏，上涂布机进行涂布，将所涂极板放入50°C、 相对湿度95% 100%的条件下进行固化，时间不小于36h，固化结束后用70°C进行12h 干燥，将干燥后生成的生正极板放入电解液中化成，化成后得到可用正极板。
取铅粉100公斤、石墨纤维1公斤、超导碳0.3公斤、硫酸钡0.4公斤、腐植 酸0.5公斤、木素0.05公斤、硫酸(50%质量百分比)10公斤，适量的水，将上述原料在 60°C以下进行和膏，上涂布机进行涂布，将所涂极板放入50°C、相对湿度95% 100% 的条件下进行固化，时间不小于36h，固化结束后用70°C进行12h干燥，将干燥后生成的 生负极板放入电解液中化成，化成后得到可用负极板。将成品正、负极板装入电池壳内，注入1.40g/cm3的稀硫酸作为电解液，制成超 级电池。将成品超级电池按电动汽 车用铅酸蓄电池标准QC/T742-2006进行测试，-20°C 2C容量可以达到0.83C5 ； -400C 2C容量可以达到0.615C5。80%放电深度循环达1500 次以上。本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
权利要求
1.一种超级铅蓄电池极板活性物质，分为正极活性物质和负极活性物质，其特征是 正极活性物质的组分及质量配比为铅粉100，导电纤维0.01 2，金属氧化物0.1 5， 导电碳材料0.1 2，羧甲基纤维素钠0.01 1，稀硫酸1 15;负极活性物质的组分及 质量配比为铅粉100，导电纤维0.01 2，导电碳材料0.1 5，硫酸钡0.1 0.6，腐 植酸0.2 1，木素0.01 0.1，稀硫酸1 15。
2.按权利要求1所述超级铅蓄电池极板活性物质，其特征是所述导电纤维为长度为 3 5mm的石墨纤维。
3.按权利要求1所述超级铅蓄电池极板活性物质，其特征是所述稀硫酸的质量百分比 浓度为50%。
4.按权利要求1所述超级铅蓄电池极板活性物质，其特征是所述导电碳材料为纳米碳 管、高硼石墨、超导碳、正极石墨导电剂KS15、正极石墨导电剂KS6中的一种或几种组口 O
5.按权利要求1所述超级铅蓄电池极板活性物质，其特征是所述金属氧化物为氧化 锡、氧化铋、氧化铈中的一种或几种组合。
全文摘要
本发明公开了一种超级铅蓄电池极板活性物质，其中正极活性物质的组分及质量配比为铅粉100，导电纤维0.01～2，金属氧化物0.1～5，导电碳材料0.1～2，羧甲基纤维素钠0.01～1，稀硫酸1～15；负极活性物质的组分及质量配比为铅粉100，导电纤维0.01～2，导电碳材料0.1～5，硫酸钡0.1～0.6，腐植酸0.2～1，木素0.01～0.1，稀硫酸1～15。本发明对活性物质的组分和配比进行改进和优化，含有多种碳材料，制作的极板组装成的超级铅蓄电池具有优异的低温性能，良好的高倍率放电性能，并且充放电循环寿命长，特别在应用于电驱动车辆的市场竞争中具有很强的优势。
文档编号H01M4/14GK102024946SQ201010216570
公开日2011年4月20日 申请日期2010年6月30日 优先权日2010年6月30日
发明者凌付冬 申请人:南京双登科技发展研究院有限公司