一种基于碳胶化木质素的铅蓄电池极板及其制备方法与流程

文档序号:19533594发布日期:2019-12-27 15:38阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于碳胶化木质素的铅蓄电池极板,包括铅合金板体,其特征在于,所述铅合金板体的表面涂覆有复合材料铅膏;所述复合材料铅膏由包括以下重量份的原料制成:

铅粉78~85份、羧甲基纤维素1.3~1.6份、去离子水12~15份、硫酸6~9份、碳胶化木质素5~8份;

其中,所述碳胶化木质素由包括以下重量份的原料制成:气相法纳米二氧化硅3~5份、石墨烯2.5~3.5份、半炭木质素3~4.5份、去离子水10~12份、丙酮5.1~5.6份、硫酸7.5~8.8份、氢氧化钡0.4~0.7份、硅酸铝0.18~0.23份、纳米硫酸钡0.25~0.35份、聚丙烯酰胺0.03~0.05份;

其中,所述气相法纳米二氧化硅为德国瓦克化学有限公司原产的型号为n20的气相法纳米二氧化硅;

其中,所述石墨烯为部分氧化石墨烯,所述部分氧化石墨烯中羟基和羧基的相对含量为32~36%;

其中,所述半炭木质素中碳元素的质量分数为(44±1)%,氢元素的质量分数为(6±0.4)%,氧元素的质量分数为(42.5±1)%;且所述半炭木质素中矿物质灰分的质量分数为(1±0.1)%。

2.根据权利要求1所述的基于碳胶化木质素的铅蓄电池极板,其特征在于,所述复合材料铅膏由包括以下重量份的原料制成:铅粉82份、羧甲基纤维素1.45份、去离子水13.5份、硫酸7.6份、碳胶化木质素6.8份。

3.根据权利要求1所述的基于碳胶化木质素的铅蓄电池极板,其特征在于,所述碳胶化木质素由包括以下重量份的原料制成:气相法纳米二氧化硅4.2份、石墨烯3份、半炭木质素3.7份、去离子水10.8份、丙酮5.4份、硫酸8.3份、氢氧化钡0.55份、硅酸铝0.21份、纳米硫酸钡0.29份、聚丙烯酰胺0.04份。

4.根据权利要求3所述的基于碳胶化木质素的铅蓄电池极板,其特征在于,所述石墨烯为部分氧化石墨烯,所述部分氧化石墨烯中羟基和羧基的相对含量为34.6%。

5.根据权利要求4所述的基于碳胶化木质素的铅蓄电池极板,其特征在于,所述部分氧化石墨烯为多层部分氧化石墨烯,层数为8~12层。

6.根据权利要求3所述的基于碳胶化木质素的铅蓄电池极板,其特征在于,所述半炭木质素中碳元素的质量分数为44%,氢元素的质量分数为6.4%,氧元素的质量分数为42.5%;且所述半炭木质素中矿物质灰分的质量分数为1%。

7.根据权利要求1所述的基于碳胶化木质素的铅蓄电池极板,其特征在于,所述纳米硫酸钡的平均粒径为180~220nm。

8.根据权利要求1所述的基于碳胶化木质素的铅蓄电池极板,其特征在于,所述硫酸中h2so4的质量分数为38.5%~42.5%。

9.根据权利要求1所述的基于碳胶化木质素的铅蓄电池极板,其特征在于,所述碳胶化木质素的制备方法,包括下列步骤:

a、按重量份分别称取:气相法纳米二氧化硅、石墨烯、半炭木质素、去离子水、丙酮、硫酸、氢氧化钡、硅酸铝、纳米硫酸钡和聚丙烯酰胺;

b、将去离子水、丙酮、石墨烯、半炭木质素、氢氧化钡、硅酸铝和纳米硫酸钡混合,先采用转速为5000~6000r/min进行4~6min超高速分散、剪切、乳化;

c、然后缓慢加入硫酸,并以转速为1500~2000r/min进行搅拌混合,整个过程持续搅拌30~40min;

d、然后加入气相法纳米二氧化硅,采用转速为5000~6000r/min进行60~70min超高速乳化分散;

e、最后加入聚丙烯酰胺,再次采用转速为5000~6000r/min进行30~40min超高速乳化分散;再在温度为48~55℃的条件下,采用转速为3000~4000r/min进行15~20min中高速乳化分散并使丙酮挥发;停止乳化分散,即得到所述碳胶化木质素。

10.一种如权利要求1至9任一项所述的基于碳胶化木质素的铅蓄电池极板的制备方法,其特征在于,包括下列步骤:

1)按重量份分别称取:铅粉、羧甲基纤维素、去离子水、硫酸和碳胶化木质素;

2)将铅粉、羧甲基纤维素、去离子水和碳胶化木质素混合,并以转速为2000~2500r/min进行搅拌混合,整个过程持续搅拌60~90min;

3)然后缓慢加入硫酸,并在温度为40~45℃的条件下,以转速为2000~2500r/min进行搅拌混合,整个过程持续搅拌30~40min,制成复合材料铅膏;

然后将所述复合材料铅膏涂到负极板上,进行干燥固化,得到所述基于碳胶化木质素的铅蓄电池极板。


技术总结
本发明公开了一种基于碳胶化木质素的铅蓄电池极板及其制备方法,所述铅蓄电池极板包括铅合金板体,所述铅合金板体的表面涂覆有复合材料铅膏;所述复合材料铅膏由包括以下重量份的原料制成:铅粉78~85份、羧甲基纤维素、去离子水12~15份、硫酸6~9份、碳胶化木质素5~8份;所述碳胶化木质素由包括以下重量份的原料制成:气相法纳米二氧化硅3~5份、石墨烯2.5~3.5份、半炭木质素3~4.5份、去离子水10~12份、丙酮5.1~5.6份、硫酸7.5~8.8份、氢氧化钡0.4~0.7份、硅酸铝0.18~0.23份、纳米硫酸钡0.25~0.35份、聚丙烯酰胺0.03~0.05份。本发明的铅蓄电池极板用于制作铅酸蓄电池,与传统铅酸蓄电池相比,具有容量大、大电流放电能力强及循环寿命长的特点。

技术研发人员:张正东;伊晓波;林思略;方腾云;陈卫东
受保护的技术使用者:泉州市凯鹰电源电器有限公司
技术研发日:2019.09.21
技术公布日:2019.12.27
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