[发明专利]一种铅酸蓄电池正极板的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池正极板的制备方法，尤其涉及一种铅酸蓄电池正极板及其制备方法。

背景技术

人类进入2l世纪后，面临环境与资源两大挑战，自然资源日趋枯竭，碳氧化物排量与日俱增，特别是交通运输的尾气排放对温室效应造成了不可低估的影响。人类直面保护环境与合理利用资源两大亟待解决的问题。向电动车时代靠拢，发展“绿色交通”，尾气零排放、无污染、无噪音的电动车辆有着广阔发展前景。

电动车辆的核心是作为动力的电源，但是，铅酸电池作为电动车的动力电源，与镍-金属氢化物电池及锂电池等电池体系相比，存在体积比能量低；重量比能量低；使用寿命短等缺点。

根据对失效的电动车用铅酸蓄电池的解剖情况来看，有相当一部分电池失效的原因是电池正极活性物质软化，正极铅粉脱落到电解液中，电池形成内部短路，使电池失去容量，造成电池失效。现有厂家只有采用高温（温度高于80℃）固化方式，提高铅膏内四碱式硫酸铅的含量，但是这种方式形成的四碱式硫酸铅颗粒很大，尺寸有50～100μm，在极板充电化成时，很难转化成活性物质（PbO₂），并且一致性很差。

因此，迫切需要提供一种正极板，以提供高倍率的放电电流，和高的放电深度，以及延长循环寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种铅酸蓄电池正极板的制备方法，该正极板可提高蓄电池的放电倍率、放电深度、以及电化学性的稳定性，可提高蓄电池的综合性能及使用寿命。

为了实现上述目的，本发明提供的一种铅酸蓄电池正极板的制备方法包括如下步骤：

步骤1，制备碳纤维混合物膏浆

按质量百分比，将碳纤维20-30%、石墨纤维15-25%、碳纳米管20-30%、羧甲基纤维素15-20%、聚四氟乙烯20-30%，混合，搅拌，制成膏浆，备用；

步骤2，制备正极铅膏

按如下质量百分比配料：

氧化度为70-75%的铅粉    90-95%

乙炔黑                   2-3%

聚乙烯醇                 0.5-2%

硫酸铅                   1-2%

硫酸铝                   1-2%

涤纶纤维                 0.5-1%

将上述固体原料干混20-40分钟，加入固体原料总重量15-20%的去离子水搅拌1-2小时，边搅拌边以喷淋状加入固体原料总重量8-10%的密度为1.31-1.35g/cm³的硫酸溶液，继续搅拌2-3小时，控制和膏温度为55-65℃，当温度降至40℃以下后出膏，得到铅酸蓄电池用正极铅膏；

步骤3，涂覆形成碳纤维复合基层

将步骤（1）中制备的碳纤维混合物涂布到锑的含有量为铅质量的1%以下铅-锑系合金制成板栅状集电体上，烘干固化，在集电体上形成碳纤维复合基层；

步骤4，涂覆形成正极活性物质层

将步骤（2）中的正极铅膏均匀涂布到上述碳纤维复合基层上，在湿度95-98%、温度40-45℃条件下固化24-36小时，之后，干燥形成正极板。

其中，步骤3中所述烘干固化为：在温度50-60℃下烘干固化6-10小时。

其中，步骤4中所述干燥为：在60-70℃条件下干燥20-24小时。

本发明还提供了一种上述方法制备的铅酸蓄电池正极板。

本发明制备的铅酸蓄电池正极板，采用碳纤维基层作为正极活性材料的基底，增强了正极板栅的结构强度和尺寸稳定性，采用了特定活性物质配比，提高了活性物质利用率、放电深度和循环稳定性，用于铅酸蓄电池时，具有高比容量，以及较高的循环使用寿命。

具体实施方式

实施例一

制备碳纤维混合物膏浆

按质量百分比，将碳纤维20%、石墨纤维25%、碳纳米管20%、羧甲基纤维素15%、聚四氟乙烯20%，混合，搅拌，制成膏浆，备用。

制备正极铅膏

按如下质量百分比配料：

氧化度为70%的铅粉     90%

乙炔黑                  3%

聚乙烯醇                2%

硫酸铅                  2%

硫酸铝                  2%

涤纶纤维                1%