[发明专利]一种铅酸蓄电池正极铅膏

说明书

技术领域

本发明涉及电化学领域，尤其涉及一种铅酸蓄电池正极铅膏。

背景技术

铅酸蓄电池自1859年由普兰特发明以来，至今已有150多年的历史，技术十分成熟，是全球上使用最广泛的化学电源。目前的电动车配套的电池多为铅酸蓄电池，该种电池的一次性充电续行里程约在50-60公里，使用寿命约在8-10个月，使用寿命过短，不能满足用户要求。

电池在正常情况下使用，寿命应在10-15个月，但实际使用过程中蓄电池寿命过短的主要因为是蓄电池在较大功率下持续使用，电池的使用负荷过大，超出了电池的承受能力，导致电池放电容量下降。而正极功能下降是导致电池容量下降的主要原因是。因此，如何提高电池正极的功能是当今急需解决的技术问题。本发明提出一种新型正极配方，意在提高蓄电池的寿命及低温、大电流放电方面的性能。

改善铅酸蓄电池正极性能的主要措施是通过增加配方内导电剂、粘合剂、纤维等添加剂的含量来增加电池的性能，并通过提高孔隙率来提高活性物种的利用率。

申请号为201310115382.8的中国专利公开了一种铅酸蓄电池正极极板，通过添加复合稀土、活性添加剂和氧化铋等一系列添加剂，得到了提高正极充放电性能的正极板。申请号为201610628670.7的中国专利公开了一种铅酸蓄电池正极铅膏配方，通过添加聚四氟乙烯和碳纤维，保护正极铅膏结晶在循环过程中不软化，提高了电池的循环性能。但是直接同时加入提高正极充放电性能和循环性能的添加剂反而会起到相反效果，粘合剂或纤维等添加剂的加入会影响电池的充电接受能力，增加电池内阻，使电池的使用寿命大为缩短。也就是说目前通过向配方内直接添加一些添加剂，很难使电池的充放电性能和循环寿命同时兼顾。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种铅酸蓄电池正极铅膏，不仅能提高电池的充放电性能，还能增加电池的循环寿命，并且成本基本不增加。

本发明的具体技术方案为：铅酸蓄电池正极铅膏是由以下原料制得：铅粉70-80份，硫酸12-22份，去离子水4-10份，短纤维0.5-2份，红丹2-4份，石墨0.1-0.3份，聚四氟乙烯溶液0.1-0.15份，铋粉0.02-0.06份。

聚四氟乙烯是由四氟乙烯经聚合而成的高分子化合物，聚四氟乙烯分子中CF2单元形成一个螺旋状的扭曲链，氟原子几乎覆盖了整个高分子链的表面，在与铅膏混合搅拌时，铅膏晶体表面会形成一定的网状结构，保护铅膏结晶，防止在使用过程中粒子团聚变大，又不影响导电性，提高了电池的循环性能。

铋粉能够消除电池的无锑效应，避免正极板与活性物质之间接触不良导致电阻的增加，提高了正极活性物质利用率。

红丹的加入能够起到提高极板化成效率和正极活性物质中β-PbO₂含量的作用，降低了成本。

石墨导电性能好，在活性物质中可以提高活性物质的利用率和充电接受能力，同时降低电池内阻，达到保证容量并且延长寿命的特性。

短纤维增加了正极的孔隙率，使活性物质不易软化脱落，提高了电池的循环使用寿命。

作为优选，铅粉为岛津铅粉或巴顿铅粉，氧化度在72％-76％。

作为优选，硫酸的浓度为42-45wt％。

作为优选，去离子水的电阻率大于等于0.6MΩ。

作为优选，短纤维为聚氯乙烯纤维、聚丙烯腈纤维或腈纶纤维中的一种。

作为优选，红丹的粒径不大于1.5微米。

作为优选，聚四氟乙烯溶液浓度在20-60wt％。

作为优选，铋粉中铋的含量为99.99wt％，粒径为20微米。

与现有技术对比，本发明的有益效果是：一般来说铅蓄电池正极铅膏中加入一些添加剂，能够提高充放电性能或者增加循环寿命，但是这两类添加剂同时添加反而会降低电池性能，增加成本，并且添加剂的过量添加还会增加电池内阻。例如添加聚四氟乙烯虽然能够提高电池循环性能，但是会影响电池的充电接受能力，而铋粉的添加有利于正极活性物质的利用，但是对铅膏结构有反作用。本发明中通过合理添加少量添加剂，一方面提高电池正极活性物质利用率，另一方面改善铅膏结构，同时降低内阻。而本发明的配方配伍合理，通过选择合适的原料并仔细调整原料比例，在本发明的配方比例范围内，电池的循环寿命和充放电性能都明显提高。与现有技术相比，利用本发明中的正极铅膏制作的铅酸蓄电池的电池循环寿命能够增加3-5％，低温放电性能能够提高1-3％，大电流放电性能基本不变，而成本没有增加，非常适用于工业化生产，应用广泛。

具体实施方式