[发明专利]蓄电池负极配方及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及蓄电池领域，尤其涉及蓄电池负极配方及其制备工艺。

背景技术

蓄电池作为一种电源设备，由于可以反复充电、放电而在生活中得到广泛应用，尤其是混合动力汽车的普及，使蓄电池应用更加广泛，同时也对蓄电池的性能提出了更高的要求。

充电接受能力是蓄电池的一个重要指标，它直观地反映蓄电池对充入电量的接受程度，蓄电池的充电接受能力对蓄电池的使用寿命有较大的影响，现有技术的蓄电池电池充电接受能力低，电池循环寿命不理想，已不能满足现实生活中对蓄电池性能的要求。

发明内容

本发明提供的蓄电池负极配，旨在克服现有技术中蓄电池充电接受能力低，循环寿命短的不足。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：蓄电池负极配方，包括铅粉、重量为铅粉重量7%～9%浓度为98.3%的硫酸、重量为铅粉重量13～15%的去离子水、重量为铅粉重量0.05%～0.1%的聚丙烯腈纤维、重量为铅粉重量0.8～2.4%的膨胀剂和重量为铅粉重量1.1～55%的复合碳材料；

所述膨胀剂的配方为：重量为铅粉重量0.1%～0.5%的木素磺酸钠，重量为铅粉重量0.2%～0.4%的腐植酸，重量为铅粉重量0.5%～1.5%的硫酸钡；

所述复合碳材料的配方为：重量为铅粉重量0.5%～15%的活性碳、重量为铅粉重量0.1%～10%的碳纳米管、重量为铅粉重量0.5%～30%的导电剂。

作为优选，所述活性碳的原材料为椰壳或石油焦或树脂中的一种，由于椰壳或石油焦或树脂这几种物质具有较好的性能，提高了蓄电池的使用性能。

作为优选，所述硫酸钡为超细硫酸钡，超细硫酸钡具有更好的化学性能，进一步提高了蓄电池的使用性能。

作为优选，活性碳的法拉第比电容>120F/g，比表面积>1500m²/g，平均孔径>5μm，振实密度>0.4g/cm³这个指标有利于提高蓄电池的使用性能，进一步提高了蓄电的充电接受能力。

作为优选，碳纳米管外径<15nm，比表面积>230m²/g，电导率>100s·cm^-1，进一步提高了蓄电池的充电接受能力。

作为优选，所述导电剂为超导碳、石墨乳、乙炔黑、导电碳黑、石墨烯中的一种，超导碳、石墨乳、乙炔黑、导电碳黑、石墨烯容易制得，降低了蓄电池的制造成本。

作为优选，所述导电剂为超导碳、石墨乳、乙炔黑、导电碳黑、石墨烯中的两种或两种以上物质的混合物，各物质间的配比为1:1，超导碳、石墨乳、乙炔黑、导电碳黑、石墨烯混合物具有更好的性能，在降低蓄电池制造成本的同时提高了蓄电池的充电接受能力。

一种上述蓄电池负极配方的制备工艺，依次包括以下步骤，

a、将复合碳材料前处理，用去离子水对复合碳材料中的一种或多种物质进行润湿，去离子水与复合碳材料的重量比为3～8:1，在超声波清洗仪中震荡1～3小时；

b、将a步骤中制得的物质与有机溶剂在搅拌装置中均匀混合，有机溶剂与碳材料总重量比为1～4:1，所述有机溶剂为乙醇和水的体积比为2～3:1的混合物；

c、将铅粉、去离子水、聚丙烯腈纤维与膨胀剂在搅拌装置中均匀混合；

d、再将c步骤中制得的物质与去离子水和硫酸在和膏机中均匀混合；

e、在d步骤搅拌结束1小时以内，加入b步骤中制得的物质在和膏机中搅拌20分钟～3小时；

f、铅膏温度低于50℃时停机检测，视比重在4.1～4.3g/cm³和针入度在21～22环时即可涂板。

作为优选，所述搅拌装置为行星式球磨机或剪切乳化机，行星式球磨机或剪切乳化机具有良好的搅拌性能，使各物质之间混合更加均匀，提高了混合质量。

作为优选，所述b步骤、c步骤、d步骤中的混合时间为1～3小时，各物质混合均匀，进一步提高了混合质量。

本发明提供的蓄电池负极配方，具有如下优点：配方中提高了膨胀剂的含量并优化了各物质间的配比，提高负极充电活性并降低了充电极化，提高了充电接受能力和充电效率；而且可以避免或减少了蓄电池在使用过程中出现极板裂纹及脱粉，延长了蓄电池的使用寿命。

上述蓄电池负极配方制备工艺，具有如下优点：蓄电池负极配方制备工艺中对部分材料进行了预处理和预混合，使各物质混合均匀，提高了蓄电池负极配方的质量，由于各物质混合均匀，避免或减少了蓄电池在使用过程中出现极板裂纹及脱粉，延长了蓄电池的使用寿命。