[发明专利]用于低损耗铅酸蓄电池的电极材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种用于低损耗铅酸蓄电池的电极材料，质量份计，包括10～20份的10～20份的硫酸铅、10～20份的硫酸钡、10～20份的硫酸钙、10～20硫酸亚锡、50～60份纳米活性炭。降低了电池水的消耗，延长了电池的使用寿命，且提高了电池的性能。

技术领域

本发明涉及铅酸电池材料领域，具体涉及一种用于低损耗铅酸蓄电池的电极材料及其制备方法。

背景技术

铅酸电池(VRLA)，是一种电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的蓄电池。铅酸电池放电状态下，正极主要成分为二氧化铅，负极主要成分为铅；充电状态下，正负极的主要成分均为硫酸铅。

铅酸电池虽然没有锂电池重量轻、比容量大，但由于其具备安全性好、性价比高的特点，目前仍占据大部分市场，富液式铅酸电池为排气式设计，在使用过程中会产生电解水和水的蒸发损失，尤其在高温环境使用或是过充电状态下电池的老化尤为显著。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种用于低损耗铅酸蓄电池的电极材料及其制备方法，降低了电池水的消耗，延长了电池的使用寿命，且提高了电池的性能。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于低损耗铅酸蓄电池的电极材料，质量份计，包括10～20份的10～20份的硫酸铅、10～20份的硫酸钡、10～20份的硫酸钙、10～20硫酸亚锡、50～60 份纳米活性炭。

进一步的，一种用于低损耗铅酸蓄电池的电极材料的制备方法，包括以下步骤：

1)按照质量比称取硫酸铅、硫酸钡、硫酸钙、硫酸亚锡放入球磨机进行机械活化，转速为230r/min，时间为20min；

2)将步骤1)的混合粉末、挪威木素、纳米活性炭干混，搅拌 5Min混合均匀，然后加入去离子水，超声分散30～60min，加入 1～1.6mol/L的稀硫酸溶液，混合搅拌均匀，温度控制在40～45℃，然后抽滤，将得到的滤饼用蒸馏水洗涤至PH值为5～6，所述的挪威木素为20～40份。

3)将步骤2)的物质再过滤，将得到的固相物放在温度为130～140℃的烘箱中干燥8～12h，得到电极材料。

优选的，步骤1)中所述的硫酸铅可用纳米级铅粉。

优选的，步骤2)中所述的溶液中加入有稀土元素Ce，添加量为 0.1～0.2份。

与现有技术相比，本发明带来的有益效果为：1)本申请通过使用木质素代替腐殖酸，减少极板杂质含量，降低电池水损耗，并提高其他性能，并通过添加复合金属离子和稀土元素Ce，降低合金析氧电位，降低电池水损耗；

2)加入多孔碳材料纳米活性炭，使电极材料的放电的起始工作电势与氢气的析出电势与铅酸电池负极相当，延长电池的使用寿命，特别适用于经常使用电动车作为交通工具的农村。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

实施例1

1)按照质量比称取硫酸铅10份、硫酸钡10份、硫酸钙10份、硫酸亚锡10份放入球磨机进行机械活化，转速为230r/min，时间为 20min；

2)将步骤1)的混合粉末、20份挪威木素、稀土元素Ce0.1份、 50份纳米活性炭干混，搅拌5Min混合均匀，然后加入去离子水，超声分散30min，加入1mol/L的稀硫酸溶液，混合搅拌均匀，温度控制在40℃，然后抽滤，将得到的滤饼用蒸馏水洗涤至PH值为5；

3)将步骤2)的物质再过滤，将得到的固相物放在温度为130℃的烘箱中干燥8h，得到电极材料。

材料性质见表1。

实施例2