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一種儲(chǔ)能鉛酸蓄電池鉛膏及制備方法與流程

文檔序號(hào):11104104閱讀:1670來(lái)源:國(guó)知局

本發(fā)明涉及鉛酸蓄電池技術(shù)領(lǐng)域,特別是用于常溫和高溫環(huán)境下的一種儲(chǔ)能鉛酸蓄電池鉛膏及制備方法。



背景技術(shù):

鉛酸蓄電池已經(jīng)有130 年的歷史,具有性能可靠,生產(chǎn)工藝成熟,較鎳氫電池和鋰電池成本低等優(yōu)點(diǎn)。密封式鉛酸電池是將正、負(fù)極板交錯(cuò)疊放排列在電池殼內(nèi),正、負(fù)極板之間用絕緣隔板進(jìn)行隔離,當(dāng)電解液充入電池殼內(nèi),電解液與正、負(fù)極板上的鉛進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)電池充電時(shí),正、負(fù)兩極板上的硫酸鉛與硫酸發(fā)生反應(yīng),生成二氧化鉛和金屬鉛,使電解液中的硫酸濃度不斷增加,電壓上升,積蓄能量;放電時(shí),正極板中的二氧化鉛和負(fù)極板上的鉛與電解液中的硫酸發(fā)生反應(yīng)變成硫酸鉛,使電解液中的硫酸濃度不斷降低,電壓下降,使得能量降低,電池對(duì)外輸出能量,故電池的循環(huán)充放電是電能和化學(xué)能不斷轉(zhuǎn)換的一個(gè)過(guò)程,最終實(shí)現(xiàn)能量的存儲(chǔ)和釋放。

目前儲(chǔ)能蓄電池是應(yīng)用于太陽(yáng)能、風(fēng)能等新能源領(lǐng)域的核心部件,蓄電池的性能和質(zhì)量直接關(guān)系到儲(chǔ)能系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),而蓄電池的性能和質(zhì)量則主要受鉛膏配方的影響?,F(xiàn)有的鉛酸蓄電池鉛膏及制備方法不能滿足儲(chǔ)能鉛酸蓄電池的使用要求。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種儲(chǔ)能鉛酸蓄電池鉛膏,解決儲(chǔ)能鉛酸蓄電池耐過(guò)放電性能和充電接收能力差的問(wèn)題,滿足內(nèi)化成充電的要求,提高其常溫和高溫環(huán)境下使用壽命。本發(fā)明要解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供這種儲(chǔ)能鉛酸蓄電池鉛膏的制備方法。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):

一種儲(chǔ)能鉛酸蓄電池鉛膏,包括正極鉛膏和負(fù)極鉛膏,其改進(jìn)之處在于:所述的正極鉛膏按重量百分比由下列原料組成:

稀硫酸 5.96%~ 6.5%

去離子水 10.39%~10.5%

膠體石墨 0.09%~ 0.12%

紅丹 6.5%~7%

聚酯短纖維 0.07%~ 0.1%

其余為鉛粉;

所述的負(fù)極鉛膏按重量百分比由下列原料組成:

稀硫酸 5.43% ~ 6 %

去離子水 10.4 % ~10.5 %

硫酸鋇 0.45%~ 0.55%

腐植酸 0.2%~ 0.25%

木素磺酸鈉 0.1%~ 0.15%

石墨 0.8%~ 1%

活性炭 0.8%~ 1%

聚酯短纖維 0.07%~0.1%

其余為鉛粉。

所述鉛粉為島津鉛粉,氧化度在72%~78%,所述稀硫酸密度為1.1~1.4g/cm3。

一種儲(chǔ)能鉛酸蓄電池鉛膏的制備方法,其改進(jìn)之處在于:按上述正、負(fù)極鉛膏的組成配比備料后,將正極鉛膏中的紅丹、膠體石墨和聚酯短纖維以及負(fù)極鉛膏中的腐植酸、硫酸鋇、木素磺酸鈉、石墨、活性炭和聚酯短纖維分別加入全自動(dòng)和膏機(jī)內(nèi),邊放鉛粉邊攪拌,放完鉛粉后干攪拌3~5min,然后以最快速度邊放去離子水邊攪拌,加完去離子水后繼續(xù)攪拌5min,然后加稀硫酸,在10~15min 加完,邊加邊攪拌,并設(shè)定溫度達(dá)到70℃后維持3分鐘后開(kāi)啟冷卻水、除塵風(fēng)機(jī)和冷卻風(fēng)門,持續(xù)5~10分鐘,使和膏過(guò)程產(chǎn)生大量4BS;隨后,繼續(xù)攪拌12~15min,然后測(cè)定鉛膏視密度,正極鉛膏視密度要求4.4~4.5g/cm3,負(fù)極鉛膏視密度要求4.2~ 4.3g/cm3,符合要求后,出膏,且出膏的溫度要小于45℃。

根據(jù)以上技術(shù)方案,正極鉛膏中加入紅丹,可以提高蓄電池內(nèi)化成的充電效率,提升蓄電池的初容量;加入膠體石墨能顯著提高正極鉛膏的導(dǎo)電性;

負(fù)極鉛膏中加入腐植酸可顯著提高蓄電池的充電接受能力;加入石墨和活性炭能顯著改善活性物質(zhì)的導(dǎo)電性,提高活性物質(zhì)的孔率和提升蓄電池的充電接受能力;

本發(fā)明的有益效果是:由本發(fā)明提供的鉛膏配方及其制備方法制得的鉛膏,制成蓄電池后,具有較高的初始容量和常溫、高溫循環(huán)壽命,耐過(guò)放電性能和充電接受能力遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)要求到,能滿足儲(chǔ)能鉛酸蓄電池的使用要求。

具體實(shí)施方式

在具體的實(shí)施例中,儲(chǔ)能鉛酸蓄電池的正極鉛膏按重量百分比由下列原料組成:

稀硫酸 5.96%

去離子水 10.39%

膠體石墨 0.09%

紅丹 6.81%

聚酯短纖維 0.08%

其余為鉛粉;

負(fù)極鉛膏按重量百分比由下列原料組成:

稀硫酸 5.43%

去離子水 10.4 %

硫酸鋇 0.49%

腐植酸 0.24%

木素磺酸鈉 0.12%

石墨 0.81%

活性炭 0.81%

聚酯短纖維 0.07%

其余為鉛粉。

以上鉛粉為島津鉛粉,氧化度在72%~78%。稀硫酸密度為:1.2g/cm3。

制備儲(chǔ)能鉛酸蓄電池鉛膏的方法,操作如下:按上述原料配比備料后,將正極鉛膏中的紅丹、膠體石墨和聚酯短纖維以及負(fù)極鉛膏中的腐植酸、硫酸鋇、木素磺酸鈉、石墨、活性炭和聚酯短纖維分別加入全自動(dòng)和膏機(jī)內(nèi),邊放鉛粉邊攪拌,放完鉛粉后干攪拌4min,然后以最快速度邊放去離子水邊攪拌,加完去離子水后繼續(xù)攪拌5min,然后加1.2g/cm3的稀硫酸,在15min內(nèi)加完,邊加邊攪拌,并設(shè)定溫度達(dá)到70℃,維持3分鐘后開(kāi)啟冷卻水、除塵風(fēng)機(jī)和冷卻風(fēng)門,持續(xù)6分鐘,使和膏過(guò)程產(chǎn)生大量4BS。隨后,繼續(xù)攪拌15min,然后測(cè)定鉛膏視密度,正極鉛膏視密度要求4.4~4.5g/cm3,負(fù)極鉛膏視密度要求4.2~4.3g/cm3,符合要求后,出膏,且出膏的溫度要小于45℃。

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