[发明专利]一种克服早期容量衰减的铅蓄电池及其制备方法

说明书

本发明公开了一种克服铅钙合金电池早期容量衰减的铅蓄电池及其制备方法，属于蓄电池技术领域。所述制备方法包括：(1)取三氧化二锑或五氧化二锑、纤维与铅粉干混后，加水湿混，再加硫酸溶液形成比重为3‑3.8的膏状物；(2)将铅钙合金板栅浸渍于膏状物中，使其表面包裹膏状物形成过渡层；(3)将所述铅膏涂覆于具有过渡层的板栅上，获得生极板；(4)在不超过55℃条件下固化，获得正极板；(5)组装电池，加电解液，进行内化成，制得所述铅蓄电池。本发明通过预先在铅钙合金板栅的表面形成高含量锑的过渡层，含锑的腐蚀层相比活性物质更难放电，使得板栅‑活性物质界面不能形成钝化层，有效克服电池早期容量衰减。

技术领域

本发明涉及蓄电池技术领域，具体涉及一种克服铅钙合金电池早期容量衰减的铅蓄电池及其制备方法。

背景技术

阀控电池已经成为铅酸电池的主流，使用自放电小的铅钙合金、高纯度铅粉材料和硫酸电解液减少电池的失水，同时使用单向阀来实现氧气的循环减少在充电和电池放置过程中的失水，达到电池在整个寿命期间免维护的目的。

使用铅钙合金后，电池在深循环的情况下，电池极易出现早期容量衰减的现象，主要原因是使用铅钙合金的正板栅和活性物质之间的界面形成的腐蚀层，因为锑的匮乏，腐蚀层容易先于正极活性物质放电，在板栅表面形成钝化层，使其附近的活性物质放电困难，造成部分电池早期容量衰减。

通过在铅钙合金中提高锡的含量即采用低钙高锡合金，可以减缓早期容量衰减的出现，但仍然不会完全避免，研究表明，板栅合金中锡的含量即使增加到2％，也不能完全解决问题，这种方法使电池制造成本增加。通过在铅钙合金正板栅上电镀Sn的方法，使其表面沉积大量的Sn，在充放电过程中，可通过选择性的氧化生成SnO₂保护层，抑制t-PbO氧化膜或绝缘层生成，从而减少了电池早期容量的衰减，但是这种方法工艺复杂，成本高，不利于市场竞争。

为了进一步提高铅钙合金电池的可靠性，避免出现早期容量衰减现象，人们通过在正极铅膏中添加三氧化二锑，如申请公布号为CN103762358A的专利文献公开了一种铅酸蓄电池用正极铅膏，按重量百分比计，组成：1.4g/ml稀硫酸7.0％～10％、去离子水8％～12％、红丹5％～20％、胶体石墨0.1％～0.4％、硫酸亚锡0.1％～0.3％、无水硫酸钠0.1％～0.3％、4BS0.2％～0.5％、三氧化二锑0.1％～0.3％、聚酯短纤维0.05％～0.2％，其余为铅粉。利用该配方铅膏制成蓄电池后，蓄电池具有初始容量高和循环寿命长，低温性能和充电接受能力好等特点。

但是研究表明，三氧化二锑添加量少时，缓解早期容量衰减的效果不明显，添加量多时，虽然缓解了早期容量衰减，但电池失水速度加快，电池免维护性能不能实现，也不具有实用价值。

因此，如何有效避免铅钙合金电池的早期容量衰减现象，是本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种克服早期容量衰减的铅蓄电池的制备方法，以解决现有技术中铅钙合金电池因板栅腐蚀层优先放电造成早期容量易衰减的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种克服早期容量衰减的铅蓄电池的制备方法，所述铅蓄电池包括正极板，所述正极板的铅膏组成包括：铅粉、三氧化二锑、硫酸亚锡、纤维、水和硫酸溶液，所述制备方法包括以下步骤：

(1)取三氧化二锑或五氧化二锑、纤维与铅粉干混后，加水湿混，再加硫酸溶液形成比重为3-3.8的膏状物，所述膏状物中三氧化二锑或五氧化二锑的质量百分比为0.5-1％；

(2)将铅钙合金板栅浸渍于膏状物中，使其表面包裹膏状物形成过渡层；

(3)将所述铅膏涂覆于具有过渡层的板栅上，获得生极板；

(4)在不超过55℃条件下固化，获得正极板；