[发明专利]纳米硅基氧化物改性铅蓄电池的制造方法

说明书

本发明涉及蓄电池的制造工艺。

现有的铅蓄电池，包括铅酸蓄电池和硷性蓄电池，它们均有广泛的应用。前者包括机房用固定式直流电源，如防酸隔爆式蓄电池，和车辆起动、照明、通讯用移动式铅酸蓄电池和密封铅蓄电池；后者有铁镍蓄电池、镉镍蓄电池、银锌蓄电池、锂电池和氢镍电池诸多系列。它们的结构相类似，都由正负极板、电池槽、隔离物和电解液组成，极板浸于电解液之中。由于电极和电解液间所起的化学变化，使两极板之间产生电位差，于是利用该电位差可以对外进行供电。在供电过程中实现从化学能到电能的转换。实际上，铅蓄电池的充放电过程就是其极板与电解液间的化学反应过程，也是化学能和电能之间可逆的变化过程。处于电化学反应中起决定作用的是所含的活性物质或者其制品。这种活性物质对于铅酸电池而言就是铅粉，即用铅的氧化物—氧化铅或四氧化三铅，以稀硫酸混和成铅膏，放在稀硫酸中进行电解。另外，极板中通过设有的板栅起导电、分布、支撑活性物质的作用。其间，如能使活性物质与电解液有尽量多的接触机会，就可以提高活性物质的利用率。所以，如果极板能具备更好的多孔性，也就可以使电解液的浓度变化减小，也就能提高蓄电池的充、放电性能。而在本主题内的应用尚未见有文献记载。

本发明的目的是要提供一种纳米硅基氧化物改性铅蓄电池的制造方法。采用添加纳米硅基氧化物，改进涂膏式极板的微细结构，制成高性能极板，使铅蓄电池的整体性能获得提高。

本发明基于在涂膏配方中将纳米级的硅基氧化物粉末加入铅粉内，而后制成高性能极板的基本方法，和“双硫酸盐化理论”关于铅蓄电池的成流反应，即涂膏式电极反应和电池反应。反应式如下：

取一定细度的铅粉置入密封容器内，按重量比加入纳米硅基氧化物物料充分搅拌混合，再装入和膏机中加入硫酸和其他辅料制成极扳用的泥膏，接着进行涂膏，将铅膏填涂在板栅上，下面是滚压制成生极板，浸酸处理固化，送干燥达到干燥要求，化成，化成时在极板上的活性物质形成为二氧化铅和绒状铅，最后集群或包覆，送装配。本案方法的要点是在极板的粉膏中加入了纳米硅基氧化物物料配方。所说的纳米硅基氧化物，最低要求其原始粒径＜100nm，比表面积＞300m²/g。以下给出具体的配方实施例。

实施例1：涂膏式正极板铅膏改性配方

铅粉                   850±50KG

NMSiO_2-x              100±50KG

硫酸(密度1.070kg/L)    37L

  (或密度1.100kg/L)    30L

其中NMSiO_2-x，采用本厂生产销售的MNIP牌号产品，相对取值范围较宽，效果良好。

实施例2：负极板铅膏改性配方

A.铅粉                 225±15KG

NMSiO_2-x              25±15KG

硫酸钡                 1.0-1.5KG

腐殖酸                 2.5-3.0KG

松香                   0.075KG

硫酸(密度1.07kg/L)     37L

   (或密度1.100kg/L)   30L

B.铅粉                 225±15KG

NMSiO_2-x              25±15KG

硫酸钡                 1.0-1.5KG

腐殖酸                 1.75-2.25KG

α-羟基β-荼酸         0.75KG

硫酸(密度1.070kg/L)    37L

   (或密度1.100kg/L)   30L

实施例2中负极板铅膏改性配方用于小于3mm厚度的汽车用及摩托车用的铅酸蓄电池负极板，并用于干式荷电负极板。