[发明专利]一种铅炭电池负极铅膏及负极板

权利要求书

1.一种铅炭电池的负极铅膏，其特征在于：所述负极铅膏由下列重量配比的原料制备而成：球磨铅粉100份、经过改性后的高比表面积碳材料0.1～10份、短切碳纤维0.05～5份、Phosmer PE 0.1～0.5份、超细硫酸钡0.5～1份、木素磺酸盐0.1～0.5份、腐殖酸0.1～1份以及占固体原料总质量10～20％的水、占球磨铅粉质量10～15％的硫酸水溶液，所述的固体原料包括球磨铅粉、经过改性后的高比表面积碳材料、短切碳纤维、Phosmer PE、超细硫酸钡、木素磺酸盐和腐殖酸；所述的超细硫酸钡的目数为500目～10000目；所述硫酸水溶液在25℃时的密度为1.2～1.4g/ml；

所述经过改性后的高比表面积碳材料按以下方法制备：

(1)以取活性炭、碳纤维、石墨烯、氧化石墨烯、碳纳米管中任意一种或任意两种及以上的混合物为碳材原料，将所述的碳材原料和相当于所述碳材原料总质量1～4倍的NaOH混合均匀，加入与所述的碳材原料总质量1～5倍的蒸馏水，搅拌反应8～12小时，所得反应混合液A经洗涤干燥处理得到干燥后的碳材料；

(2)将步骤(1)所述干燥后的碳材料放入管式炉中，在氮气气氛下，升温至500～800℃，保持1～5小时，待降至室温后取出为处理过的碳材料；

(3)向浓度为0.02～1.5mol/L的硝酸铅或醋酸铅的溶液中加入经步骤(2)所述处理过的碳材料，所述处理过的碳材料加入量以所述硝酸铅或醋酸铅的溶液体积计为10～20g/L，搅拌均匀，超声波振动条件下，真空浸渍1～4小时，所得反应混合液B经洗涤干燥处理得到改性后的高比表面积碳材料。

2.如权利要求1所述的负极铅膏，其特征在于：步骤(1)中，所述反应混合液A的洗涤干燥处理方法为：将所述的反应混合液A过滤，滤饼用蒸馏水洗涤至pH＝8～10后放入鼓风干燥箱中60～100℃干燥5～10小时得干燥后的碳材料。

3.如权利要求1所述的负极铅膏，其特征在于：步骤(3)中，所述反应混合液B的洗涤干燥处理方法为：反应结束后，将所得反应混合液用NaOH水溶液调节pH至10～14，抽滤，所得滤饼用蒸馏水洗涤，在60～100℃鼓风干燥，得到改性后的高比表面积碳材料。

4.如权利要求1所述的负极铅膏，其特征在于：所述短切碳纤维长度为1～5mm。

5.如权利要求1所述的负极铅膏，其特征在于：所述球磨铅粉氧化度为72～80％。

6.如权利要求1所述的负极铅膏，其特征在于：所述负极铅膏由下列重量分配比的原料组合而成：球磨铅粉100份、经过改性后的高比表面积碳材料0.5～3份、短切碳纤维0.05～0.15份、Phosmer PE 0.05～0.2份、超细硫酸钡1～2.5份、木素磺酸盐1～2份、腐殖酸1～2份以及占固体原料总质量12～18％的水、占球磨铅粉质量12～15％的硫酸水溶液。

7.一种如权利要求1～6之一所述的负极铅膏的制备方法，其特征在于：所述制备方法按照如下步骤进行制备：

按原料配比称取球磨铅粉、改性后的高比表面积碳材料、短切碳纤维、Phosmer M、超细硫酸钡、木素磺酸盐、腐殖酸固体原料，将所述的固体原料加入和膏机中混合5～10min，随后加入去离子水搅拌15～25min，然后加入硫酸水溶液，搅拌至铅膏视密度为4.1～4.5g/ml，得到铅炭电池负极铅膏。

8.一种铅炭电池负极板，其特征在于：所述铅炭电池负极板以权利要求1所述的负极铅膏为原料涂覆在负极板栅上固化制得。

9.如权利要求8所述的铅炭电池负极板，其特征在于所述铅炭电池负极板的制备方法为：将所述负极铅膏均匀涂在负极板栅上，所述的负极铅膏涂覆量以所述的负极板栅表面的面积计为0.80～0.95g/cm²，然后在涂有负极铅膏的负极板栅表面喷淋1.0～1.2mol/L的稀硫酸，所述的稀硫酸以能够在涂有负极铅膏的负极板栅表面覆盖一层即可，再将涂覆负极铅膏及喷淋稀硫酸完毕的负极板栅放入45～70℃相对湿度为85～99％的条件下固化36～60小时，固化后作为负极板，将负极板放入电解液中化成，化成后即作为成品铅炭电池负极板。