[发明专利]石墨烯铅炭电池正极板铅膏及采用该铅膏制备电池的方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯铅炭电池正极板铅膏，其原料按质量百分比计包括：石墨烯0.09～0.13％、硫酸钡1.2～1.5％、碳纤维0.06～0.08％、碳纳米管和羧基化双壁碳纳米管0.12～0.14％、水性丙烯酸树脂5～8％、固化剂0.04～0.06％、分散剂0.01～0.02％、水10～15％、其余为海绵铅，所有原料的质量百分比之和为100％；所述海绵中包含α‑pbO2和β‑pbO2，两者的质量之比为1：2.2～2.8；所述石墨烯为石墨烯纳米微片。本发明的石墨烯铅炭电池正极板铅膏的充电接受能力强，使用寿命长；且本发明的石墨烯铅炭电池正极板铅膏制备简单，无需高温铸造等，能耗的，生产效率高，综合成本低，具有广阔的市场应用前景。

技术领域

本发明涉及电化学电源领域，具体涉及一种石墨烯铅炭电池正极板铅膏及采用该铅膏制备电池的方法。

背景技术

储能电池作为主要储能技术之一，需要在部分荷电态下有较高的功率输出及良好的充电接受能力。炭材料因具有丰富的孔洞结构、高比表面、高电导率及较好的化学稳定性，受到了各类储能电池的青睐。

铅炭电池正是将炭材料作为正极添加剂的一种铅酸电池，在部分荷电态高倍率充放电(HRPSoC)工况下，具有较长的循环寿命，在储能与混合动力车方面展现出良好的应用前景。

近年来，国内外竞相开展铅炭电池的研发工作。我国对于铅炭电池的研究虽起步较晚，但随着国内对可再生能源的大力发展及储能市场规模的不断扩大，国家已陆续出台多项支持储能发展的政策。

但是，目前所使用的电池正极板还存在以下问题：

1、充电时，电池正极板会出现比较明显的体积膨胀，出现电池正极板泥化等，导致电池正极板受到不可逆的损坏，使用寿命较短；

2、尤其是在快速充电(功率大)过程中，电池正极板会出现更大的体积膨胀，出现电池正极板泥化等，导致电池正极板受到不可逆的损坏，充电接受能力较低，使用寿命短。

基于上述情况，本发明提出了一种石墨烯铅炭电池正极板铅膏及采用该铅膏制备电池的方法，可有效解决以上问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石墨烯铅炭电池正极板铅膏及采用该铅膏制备电池的方法。本发明的石墨烯铅炭电池正极板铅膏通过精选原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的石墨烯、硫酸钡、碳纤维、碳纳米管、羧基化双壁碳纳米管、水性丙烯酸树脂、固化剂、分散剂、水和海绵铅，既充分发挥各自的优点，又相互补充，相互促进，提升产品的质量稳定性，制得的石墨烯铅炭电池正极板铅膏的充电接受能力强，使用寿命长；且本发明的石墨烯铅炭电池正极板铅膏制备简单，无需硫酸和膏、蒸气固化等工艺，生产效率高，综合成本低，具有广阔的市场应用前景。

为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是：

一种石墨烯铅炭电池正极板铅膏，其原料按质量百分比计包括：

石墨烯0.09～0.13％、

硫酸钡1.2～1.5％、

碳纤维0.06～0.08％、

碳纳米管和羧基化双壁碳纳米管0.12～0.14％、

水性丙烯酸树脂5～8％、

固化剂0.04～0.06％、

分散剂0.01～0.02％、

水10～15％、

其余为海绵铅，所有原料的质量百分比之和为100％；

所述海绵中包含α-pbO2和β-pbO2，两者的质量之比为1：2.2～2.8；

所述石墨烯为石墨烯纳米微片。