[发明专利]一种铅蓄电池正极铅膏及其制备方法、铅蓄电池

说明书

本发明公开了一种铅蓄电池正极铅膏及其制备方法、铅蓄电池，涉及铅蓄电池技术领域。一种铅蓄电池正极铅膏，包括铅粉、硫酸溶液、水和添加剂，以铅粉重量为100份计，所述添加剂包含有以下重量份的原料：硫酸锰0.0002‑0.004份，硫酸钴0.0002‑0.004份，聚酯纤维0.04‑0.1份，三氧化二锑0.02‑0.3份，硫酸亚锡0.02‑0.5份，碳材料0.02‑0.2份。含有本发明正极铅膏的电池在使用过程中，随着电池充放电的进行，金属钴、锰离子嵌入电池活性物质晶体结构内，抑制α‑PbO₂的转化，同时有利于活性物质结构的保持，降低电池循环过程中的失水速率，进而提升电池深循环状态下的使用寿命。

技术领域

本发明涉及铅蓄电池技术领域，特别是涉及一种铅蓄电池正极铅膏及其制备方法、铅蓄电池。

背景技术

铅蓄电池自1859年发明以来，至今已历经160年的发展。铅电池尽管面临着来自于新型二次电源的挑战，但是铅蓄电池仍然凭借其优异的安全性、较低的制造成本以及近乎100％的循环回收可利用等特点，在二次电源市场仍然占据着一席之地。但是使用周期短、比能量低，仍然是铅酸蓄电池十分突出的劣势。

铅蓄电池生产工艺中，和膏、固化工序影响着铅膏内部的化学反应进程，决定这铅蓄电池一次结构的形成。加酸、化成工序对铅蓄电池二次结构的形成影响十分明显。

为了延长铅蓄电池使用周期，延长电池使用寿命。人们对电池生产涉及的各关键工序均进行了诸多的研究。目前，通过提高生产过程中和膏与固化的温度，提高正极活性物质中四碱式硫酸铅的比例或者直接在和膏时添加四碱式硫酸铅，降低蓄电池正极活性物质软化的失效模式。

公开号为CN108878872A的专利申请公开了一种铅酸蓄电池正极铅膏及其制备方法。该正极铅膏由主料和辅料两部分组成，各组分按重量份配比如下：主料：三碱式硫酸铅(3BS)30-50、α-氧化铅粉45-60、铅粉5-10；辅料：去离子水15-20、四碱式硫酸铅(4BS)1-2、石墨0.2-1、硫酸钠0.1-0.5、导电纤维0.1-0.25、三氧化二锑0.1-0.5、硫酸亚锡0.1-0.5，通过将上述各组分混合均匀制备得到。本发明的正极铅膏能提高铅酸蓄电池的电化学性能，延长电池的使用寿命，且制备方法简单，工艺条件可控，能够降低生产成本。但其循环次数达到350次时，由其发明的正极铅膏装配的电池放电时间只在90min左右。

公开号为CN112290017A的专利申请公开了一种铅酸蓄电池正极铅膏及其制备方法、铅酸蓄电池，属于蓄电池技术领域，用以解决现有正极铅膏化成困难、正极活性物质的比能量、铅酸蓄电池使用寿命短的问题。上述铅酸蓄电池的正极铅膏组成按重量份计包括：铅粉1000份、稀硫酸120-140份、石墨烯3-6份、碳纤维1-3份、四碱式硫酸铅1-3份、红丹20-40份、短纤维0.6-1.5份、硫酸亚锡0.05-2份、填充剂0.1-3份、硅烷偶联剂0.2-2份和水135-160份。上述制备方法为将铅粉、石墨烯、碳纤维、四碱式硫酸铅、红丹、短纤维、硫酸亚锡和填充剂进行干混，得到干混料；将水和硅烷偶联剂充分搅拌，加入到干混料中湿混，得到湿混料；将稀硫酸缓慢加入到湿混料中搅拌，出膏，得到铅酸蓄电池正极铅膏。铅酸蓄电池正极铅膏及其制备方法、铅酸蓄电池可用于提供电能。虽然其发明实施例中的铅蓄电池的初容量高于对比例中常规电池高，但不明显，且在循环次数低于50时，其容量保持率低于常规电池的容量保持率。

发明内容

本发明提供了一种铅蓄电池正极铅膏及其制备方法、铅蓄电池，目的是解决铅蓄电池循环寿命偏短的问题。

本发明提供了一种铅蓄电池正极铅膏，包括铅粉、硫酸溶液、水和添加剂，其特征在于，以铅粉重量为100份计，所述添加剂包含有以下重量份的原料：

硫酸锰0.0002-0.004份，硫酸钴0.0002-0.004份，聚酯纤维0.04-0.1份，三氧化二锑0.02-0.3份，硫酸亚锡0.02-0.5份，碳材料0.02-0.2份。

优选的，所述碳材料为胶体石墨。