[发明专利]一种铅蓄电池正极板的制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种铅蓄电池正极板的制备方法，包括步骤：(1)预处理：将正极板浸于预处理液中，进行充电，电流密度0.01mA/cm²～20mA/cm²，充电时间10h～48h；所述预处理液为含有NaClO₄、SbCl₃和H₂O₂的硫酸溶液；(2)在预处理后的正极板表面涂铅膏、固化、干燥即得。本发明解决了现有深循环动力铅酸电池循环寿命短、电池容量衰减快的问题。使用上述制备方法制备得到的铅蓄电池正极板制成的铅蓄电池具有长寿命的特点。

技术领域

本发明涉及铅蓄电池技术领域，具体涉及一种铅蓄电池正极板的制备方法和应用。

背景技术

铅酸电池自发明以来，至今已经历经160年的发展。在此期间，铅以及铅基合金作为电池集流体(板栅)被广泛应用于铅酸电池生产制造。其中，当铅-钙合金于上世纪四十年代应用于铅酸电池后，铅电池循环性能出现了严重衰退现象。研究人员认为，这一现象是因为板栅合金中锑元素的缺失引起的板栅/活性物质腐蚀层钝化造成的。随后，基于此现象开展了大量的研究工作。在此期间，研究发现在低锑合金板栅电池中也出现了相同的早期循环性能迅速衰退的现象。

为了避免电池早期容量衰退，锑氧化物(Sb₂O₃)作为添加剂被应用于铅电池正极铅膏。例如，公开号为CN 107452947A的专利说明书公开了一种铅蓄电池正极板铅膏，包含有以下重量份的物质：铅粉1000份，胶体石墨2～5份，锑的氧化物0.1～2份，四碱式硫酸铅1～15份，四氧化三铅20～50份，纤维0.1～2份，稀硫酸60～100份，纯水60～100份，加工回用粉2～15份。又如，公开号为CN 109301171A的专利说明书公开了一种长寿命储能电池正极铅膏配方，它含有以下质量份的组分：氧化铅粉100份、稀硫酸8～10份、短纤维0.1～0.2份、CABOT碳0.1～0.2份、Sb₂O₃0.05～0.1份、Sn₂SO₄ 0.05～0.1份、纯水10～12份。

然而在电池使用中，带有电荷的锑离子逐渐向电池负极迁移并在负极板表面沉积，造成电池失水增加，降低电池循环寿命。另外，由于锑离子的缺失使得铅钙合金腐蚀层中的二氧化铅处于低氧化态，电导率低下，在电池放电期间使得腐蚀层优先于活性物质放电造成电池放电容量下降。

发明内容

针对本领域存在的不足之处，本发明提供了一种铅蓄电池正极板的制备方法，目的是解决现有深循环动力铅酸电池循环寿命短、电池容量衰减快的问题。

一种铅蓄电池正极板的制备方法，包括步骤：

(1)预处理：将正极板浸于预处理液中，进行恒流充电，电流密度0.01mA/cm²～20mA/cm²，充电时间10h～48h；

所述预处理液为含有NaClO₄、SbCl₃和H₂O₂的硫酸溶液；

(2)在预处理后的正极板表面涂铅膏、固化、干燥即得。

本发明通过铅蓄电池板栅的预处理，并通过固化、化成工艺得到一种具有良好厚度和强度的腐蚀层的铅蓄电池正极板，该腐蚀层结构具有良好的耐内应力的能力和良好的导电性，可避免电池因腐蚀层放电引起的容量衰减，很好地解决电池放电循环性能差的问题。

本发明通过对板栅的处理在铅-钙合金板栅表面形成一层富含锑的二氧化铅腐蚀层。该腐蚀层具有良好的导电性，可避免电池放电期间的优先放电现象。同时可以降低锑氧化物添加剂在铅膏中的添加量，一定程度上可避免了铅膏、活性物质内锑的脱附、迁移，缓解因锑在负极沉积引起的电池失水加剧的现象。因此，通过该预处理板栅能够解决电池容量不正常的衰减，延长电池循环寿命。