一种铅蓄电池正极板预混料、预混方法及预混装置与流程

本发明属于铅酸蓄电池制造，尤其涉及一种铅蓄电池正极板预混料、预混方法及预混装置。

背景技术：

1、电池是人们生活的必备物品，一般可以根据其使用的寿命分为一次电池和二次电池，因为一次电池的使用期短，在实际中并不常见，人们也往往青睐于使用二次电池。如今市面上最常见的二次电池就是铅蓄电池。铅蓄电池是行业销售市场规模约1700亿元的高安全、资源全循环、水系重要能源产品，其电压稳定、技术成熟、安全性高，且废旧电池中铅含量高达电池总质量的60％，较高的残值使其综合成本较低，是目前最廉价的二次电池，在电动交通工具、规模储能、起动起停等国民经济、军事和人们日常生活中发挥重要作用。

2、铅碳电池技术是铅蓄电池技术的重大突破，其在传统铅蓄电池负极活性物质中引入活性炭材料，发挥超级电容与法拉第铅蓄电池双重特性，延缓了负极活性物质的硫酸盐化失效，大幅提高电池循环寿命。

3、四碱式硫酸铅(4bs)作为添加剂添加至正极板预混料内，导致的正极熟极板中α－pbo2含量较高给正极容量带来的负面影响，而石墨烯作为添加剂添加至正极板预混料内，可有效提高极板的导电性能，降低极板内阻，使电极微孔结构深层的活性物质能够得到充分利用，提高放电容量，抵消4bs作为添加剂所导致的负面影响，然而在实际添加过程中，若只是将石墨烯与4bs进行混合添加，会导致石墨烯与4bs不能紧密接触，从而无法发挥石墨烯的优势。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种铅蓄电池正极板预混料、预混方法及预混装置，4bs与石墨烯紧密接触，从而有效提高极板的导电性能，降低极板内阻，使电极微孔结构深层的活性物质能够得到充分利用，提高放电容量，抵消4bs作为添加剂所导致的负面影响。

2、为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

3、第一方面，本发明提供了一种添加4bs-石墨烯的铅蓄电池正极板预混料，包括以下重量份的制备原料：水10-15份、硫酸8-16份、红丹2-10份、短纤维0.1-0.5份、铅粉100份、正极预混料添加剂1-3份；

4、所述正极预混料添加剂包括以下重量份的制备原料：碳材料8-12份、硫酸亚锡6-8份、三氧化二锑7-9份、4bs-石墨烯复合添加剂4-10份；

5、其中，所述4bs-石墨烯复合添加剂的制备方法如下：

6、步骤a：将4bs与石墨烯按照质量比为2：1～1：2混合后，获取一级混合物，将所述混合物超声处理分散于乙醇水溶液中，获取二级混合物；

7、步骤b：将所述二级混合物转移入溶剂热反应釜中，在一定温度下进行水热反应，反应结束后，溶剂热反应釜内温度降至室温，取出固体，获取三级混合物；

8、步骤c：使用去离子水对所述三级混合物进行清洗，清洗后进行过滤，获取四级混合物，将所述四级混合物移入烘箱内，75-85℃烘干12h后，获取初级物料；

9、步骤d：在温度为200～400℃的氮气氛围下对初级物料进行煅烧1h，制备得4bs-石墨烯复合添加剂。

10、进一步地，所述短纤维为聚酯短纤维。

11、进一步地，所述碳材料为高纯石墨、胶体石墨中的任意一种或两种的任意比混合。

12、进一步地，所述超声处理过程中，超声处理时间为120min，超声处理温度为50～90℃。

13、进一步地，所述乙醇水溶液由无水乙醇和水按照体积比1:1混合而成。

14、进一步地，所述水热反应中，反应温度为50～90℃，反应时间为12h。

15、第二方面，本发明提供了一种添加4bs-石墨烯的铅蓄电池正极板预混料的预混方法，该方法包括以下制备步骤：

16、s1：将碳材料、硫酸亚锡、三氧化二锑以及4bs-石墨烯按照配方进行称重后分别经由真空吸料机输送至储料仓内；

17、s2：使用双螺旋输送机将每个储料仓内的物料输送至计量斗内进行计量称重；

18、s3：经由计量斗进行计量称重后的物料，输送至高效强力混合机内进行混合搅拌，搅拌转速为2800-3200r/min，搅拌后制得正极预混料添加剂；

19、s4：将正极预混料添加剂输送至带筛暂存仓内进行存储；

20、s5：使用吨包包装机对带筛暂存仓内的正极预混料添加剂进行包装，获取正极预混料配方包；

21、s6：将水、硫酸、红丹、短纤维以及铅粉按照配方进行称重后投入混合器内进行初步混合后，按照配方比例再向混合器内投入正极预混料配方包包装的正极预混料添加剂，搅拌均匀后得到正极板预混料。

22、第三方面，本发明提供了一种实施添加4bs-石墨烯的铅蓄电池正极板预混料的预混方法的预混装置，该装置包括由上至下依次设立的真空吸料机、储料仓、计量斗、高效强力混合机、带筛暂存仓、包装机；

23、所述真空吸料机被配置为至少为4个，所述真空吸料机的出料口连通至储料仓；

24、所述储料仓的出料口连通有双螺旋输送机，两个所述双螺旋输送机形成输送组，所述输送组的出料口连通至计量斗；

25、所述计量斗的出料口连通至高效强力混合机；

26、所述带筛暂存仓用于暂存高效强力混合机内的混合物料，且出料口连通至包装机的入料口；

27、所述包装机用于对带筛暂存仓输送的物料进行包装；

28、所述混合器用于混合水、硫酸、红丹、短纤维、铅粉以及正极预混料添加剂。

29、进一步地，所述真空吸料机的个数为偶数。

30、进一步地，该预混装置还包括混合器，所述混合器用于混合水、硫酸、红丹、短纤维、铅粉以及正极预混料添加剂。

31、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

32、1、本发明提供一种添加4bs-石墨烯的铅蓄电池正极板预混料，通过采用溶剂热法制备4bs-石墨烯复合添加剂，4bs生长附着在石墨烯材料，4bs与石墨烯紧密接触，从而有效提高极板的导电性能，降低极板内阻，使电极微孔结构深层的活性物质能够得到充分利用，提高放电容量，抵消4bs作为添加剂所导致的负面影响。

33、2、本发明提供一种添加4bs-石墨烯的铅蓄电池正极板预混料的预混方法，通过该方法的设计，将正极预混料添加剂制备成正极预混料配方包，使用时，无需对正极预混料添加剂的制备原料进行逐一人工称量添加，而且，称量更加精准，不仅加快生产节奏，还能严格按照配比进行原料的添加，有利于实际生产的进行。

34、3、本发明还提供一种添加4bs-石墨烯的铅蓄电池正极板预混料的预混方法，为添加4bs-石墨烯的铅蓄电池正极板预混料提供了制备路线。

技术特征：

1.一种添加4bs-石墨烯的铅蓄电池正极板预混料，其特征在于：包括以下重量份的制备原料：水10-15份、硫酸8-16份、红丹2-10份、短纤维0.1-0.5份、铅粉100份、正极预混料添加剂1-3份；

2.根据权利要求1所述的一种添加4bs-石墨烯的铅蓄电池正极板预混料，其特征在于：所述短纤维为聚酯短纤维。

3.根据权利要求1所述的一种添加4bs-石墨烯的铅蓄电池正极板预混料，其特征在于：所述碳材料为高纯石墨、胶体石墨中的任意一种或两种的任意比混合。

4.根据权利要求1所述的一种添加4bs-石墨烯的铅蓄电池正极板预混料，其特征在于：所述超声处理过程中，超声处理时间为120min，超声处理温度为50～90℃。

5.根据权利要求1所述的一种添加4bs-石墨烯的铅蓄电池正极板预混料，其特征在于：所述乙醇水溶液由无水乙醇和水按照体积比1:1混合而成。

6.根据权利要求1所述的一种添加4bs-石墨烯的铅蓄电池正极板预混料，其特征在于：所述水热反应中，反应温度为50～90℃，反应时间为12h。

7.一种权利要求1-6任一项所述的铅蓄电池正极板预混料的预混方法，其特征在于，该方法包括以下制备步骤：

8.一种实施权利要求7所述的预混方法的预混装置，其特征在于：该装置包括由上至下依次设立的真空吸料机(1)、储料仓(2)、计量斗(4)、高效强力混合机(5)、带筛暂存仓(6)、包装机(7)；

9.根据权利要求8所述的预混装置，其特征在于：所述真空吸料机(1)的个数为偶数。

10.根据权利要求8所述的预混装置，其特征在于，该预混装置还包括混合器(8)，所述混合器(8)用于混合水、硫酸、红丹、短纤维、铅粉以及正极预混料添加剂。

技术总结
本发明公开了一种添加4BS‑石墨烯的铅蓄电池正极板预混料，包括以下重量份的制备原料：水10‑15份、硫酸8‑16份、红丹2‑10份、短纤维0.1‑0.5份、铅粉100份、正极预混料添加剂1‑3份。本发明提供一种添加4BS‑石墨烯的铅蓄电池正极板预混料、预混方法及预混装置，4BS与石墨烯紧密接触，从而有效提高极板的导电性能，降低极板内阻，使电极微孔结构深层的活性物质能够得到充分利用，提高放电容量，抵消4BS作为添加剂所导致的负面影响。

技术研发人员：陈铁宝,黄镔,董海军,卫鹏,郭贺友
受保护的技术使用者：华宇新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22