[发明专利]铅酸电池

说明书

技术领域

本发明涉及铅酸电池领域，具体涉及一种铅酸电池。

背景技术

交通尾气排放和化石燃料的燃烧给气候造成了不可低估的影响，随着石油等资源日趋枯竭，人类直面保护环境和合理利用资源两大亟待解决的问题，重视并大力开发以蓄电池为动力的新能源，向电动车时代靠拢，发展尾气零排放、无污染、无噪音的电动车辆有着广阔的运用前景。

电动汽车的核心是动力电源，铅酸电池是目前使用最广泛的蓄电池。但由于铅蓄电池的电化学体系的局限性，电池的质量密度和功率密度均比较低；作为动力电池使用时电池的循环寿命短；很难满足作为动力电池大电流充放电的要求，尤其是在作为混合电动车的动力电源时，在部分荷电状态(PSoC)模式运行时寿命非常不理想。

发明内容

本发明的目的是解决现有铅酸电池的大电流性能差和循环寿命短的问题，提供一种能提高电池大电流性能和循环寿命的铅酸电池。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种铅酸电池，包括正极和负极，所述负极是由负极铅膏制备的，所述的负极铅膏包括：5wt%以下且大于0wt%的导电剂，0.1wt%-10wt%的比表面积大于20m²/g的炭材料。

优选的是，所述的负极铅膏还包括：5wt%以下且大于0wt%的析氢抑制剂和5wt%以下且大于0wt%的粘结剂。

进一步优选的是，所述的粘结剂为：羧甲基纤维素钠、聚四氟乙烯、氯丁橡胶中的任意一种或几种。

进一步优选的是，所述的析氢抑制剂为：硫酸锌、氧化锌、氧化铋中的任意一种或几种。

优选的是，所述正极是由正极铅膏制备的，所述的正极铅膏含有5wt%以下且大于0wt%的导电剂。

进一步优选的是，所述的导电剂为：氧化石墨烯、还原氧化石墨烯、碳纳米管、炭黑、乙炔黑、亚氧化钛中的任意一种或几种。

进一步优选的是，所述的炭材料为：活性炭、膨胀石墨、球形石墨、天然鳞片石墨的任意一种或几种。

进一步优选的是，所述的活性炭的比表面积大于或等于100m²/g。

进一步优选的是，所述的膨胀石墨的比表面积大于或等于20m²/g。

本发明制备的铅酸电池具有以下优点：

1.本发明制备的铅酸电池由于制备负极的负极铅膏中添加了比表面积大于20m²/g的炭材料，不仅使包括该负极的电池具有一定的超级电容器的特点，增强了电池的低温启动性能，使该电池在温度较低的极端环境中运行仍能提供较大的电流和容量；同时，还大大的增加了负极活性物质的比表面积，使该电池具有了大功率充放电的性能。

2.本发明制备的铅酸电池由于制备负极的负极铅膏中添加的活性炭、膨胀石墨、球形石墨和天然鳞片石墨可作为成核剂，起到硫酸铅结晶晶核的作用并能抑制硫酸铅的生长，使生成的硫酸铅晶体颗粒较小，且在快速充电时易于溶解生成金属海绵铅，从而抑制了负极的硫酸盐化，延长了电池使用寿命，并且大大减少了电池充电时间，使快速充电成为可能。

3.本发明制备的铅酸电池由于制备正极和负极的正极铅膏和负极铅膏中都添加了导电性能较强的导电剂，故该电池的内阻较低，尤其在电池的放电中后期，仍能提供较高的电压和功率。

4.本发明制备的铅酸电池由于制备负极的负极铅膏添加了比表面积大于20m²/g的炭材料，负极的析氢较不添加该炭材料的负极严重，因此优选添加析氢抑制剂，抑制负极的析氢，使电池在大电流充电时，负极的析氢仍然能保持在一个合理的范围内。

5.本发明制备的铅酸电池由于制备负极的负极铅膏添加了比表面积大于20m²/g的炭材料，该添加炭材料后的负极在大电流充放电时，存在炭材料渗出的可能，因此优选添加粘结剂，使炭材料与活性物质紧密结合在一起。

附图说明

图1为对照电池和本实施例1的铅酸电池的PSoC循环测试放电终电压对比图，图中A曲线为对照电池的测试曲线，B曲线为实施例1制备的铅酸电池的测试曲线。

图2为对照电池和本实施例2的铅酸电池的PSoC循环测试放电终电压对比图，图中A曲线为对照电池的测试曲线，B曲线为实施例2制备的铅酸电池的测试曲线。

图3为对照电池和本实施例3的铅酸电池的PSoC循环测试放电终电压对比图，图中A曲线为对照电池的测试曲线，B曲线为实施例3制备的铅酸电池的测试曲线。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。