[发明专利]一种改性铅酸电池电极的制备方法

说明书

本发明涉及一种改性铅酸电池电极的制备方法，以石墨棒作为电弧法制备添加剂的阴阳极，将2根石墨棒的阴阳极相对放置在液氮、液氩或水的反映媒介中，通入高压电流进行直流电弧放电后制得添加剂碳纳米角或碳洋葱，然后在氮气、氨气中的任一种或二者混合气体的气氛下施加300V‑500V的电压反应一端时间得到改性添加剂，将改性添加剂添加到铅酸电池的正极铅膏和负极铅膏中；有效增强铅酸电池充放电的接受能力、延长循环寿命、增强防电比容、增强导电性能。

技术领域

本发明属于电池电极制备技术领域，具体涉及一种改性铅酸电池电极的制备方法。

背景技术

铅酸电池是一种电极，主要由铅及其氧化物制成，以硫酸溶液为电解液；铅酸电池在放电状态下，正极主要成分为二氧化铅，负极主要成分为铅；铅酸电池在充电状态下，正负极的主要成分均为硫酸铅。在铅酸电池长时间使用过程中，硫酸铅容易结晶为硫酸铅晶体，一方面硫酸铅晶体包覆在正极铅膏和负极铅膏上，延缓电解液中硫酸溶液与铅膏中铅的结合，从而影响其导电性能，另一方面，使得电解液中的硫酸溶液越来越少，从而使得铅酸电池的使用寿命过短。而且，随着铅酸电池的使用，硫酸溶液也越来越不容易渗透到负极铅膏中，从而使得铅酸电池的放电接受能力降低，造成铅酸电池的循环寿命缩短。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种导电性能强、充放电接受能力高、循环寿命长、防电比容大的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种改性铅酸电池电极的制备方法，以改性碳洋葱、碳纳米角中的任一种或两者的混合物作为添加剂添加到铅酸电池的负极铅膏中。

进一步，所述的改性铅酸电池电极的制备方法，具体做法为：

步骤1、将铅粉、硫酸溶液、石墨、红丹、聚酯纤维、硫酸亚锡、水充分混合搅拌均匀形成正极铅膏；

步骤2、将铅粉、硫酸溶液、硫酸钡、活性炭、乙炔黑、炭黑、腐植酸、聚酯纤维、水、木塑、硬脂酸钡充分搅拌均匀形成负极铅膏；

步骤3、分别向步骤1和步骤二中制得的正极铅膏和负极铅膏中添加一定质量百分比的前述添加剂在真空环境下高速搅拌1-2h。

进一步，所述步骤2中负极铅膏中添加的添加剂为负极铅膏质量的0.5％-100％。

进一步，所述添加剂的粒径尺寸为20nm-120nm。

进一步，所述添加剂的具体制备过程为：

S51、以石墨棒作为电弧法制备添加剂，将2根石墨棒的阴阳两极相对放置在反映媒介中，通入1.5千安的高压电流进行直流电弧放电，制得石墨棒的阳极产物即为添加剂；

S52、将步骤S51制得添加剂放入石英管的恒温区通入气氛后加热至400℃-1500℃，然后施加300V-500V的电压反应1h-48h得到改性添加剂。

进一步，所述步骤S51中反映媒介为液氮、液氩或水中的任一种；

优选的，所述步骤S51中反映媒介为液氮或液氩时，石墨棒的阳极产物为碳纳米角；

优选的，所述步骤S51中反应媒介为水时，石墨棒的阳极产物为碳洋葱。

进一步，所述步骤S52中的气氛为氮气、氨气中的任一种或二者的混合气体。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明将添加剂按一定比例加入负极铅膏中，从而促进电解液中的硫酸溶液渗透到负极铅膏中，有效提高铅酸电池充放电的接受能力，延长循环寿命，并且增强其放电比容量；

2、本发明中负极铅膏中添加的碳纳米角或碳洋葱，抑制硫酸铅晶体的生成，利于易溶解的小颗粒硫酸铅颗粒形成，从而有效增强负极铅膏的导电性能；