本發(fā)明涉及一種鉛膏，具體地講，本發(fā)明涉及一種鉛酸蓄電池用負(fù)極鉛膏組分，特別是一種高倍率鉛酸蓄電池用負(fù)極鉛膏組分。本發(fā)明還包括高倍率鉛酸蓄電池用負(fù)極鉛膏制備方法。
背景技術(shù)：
不間斷電源（UPS）是計算機終端、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器及數(shù)據(jù)存儲設(shè)備的配套電源，其功能是保護這些配套的重要設(shè)備在市電突然中斷時仍然保持運轉(zhuǎn)，確保機內(nèi)存儲的信息不丟失。不間斷電源（UPS）主體部件是內(nèi)置儲能的鉛酸蓄電池，因不間斷電源（UPS）配套的設(shè)備對電源質(zhì)量要求高，相配套的鉛酸蓄電池必須有較高可靠性、恒功率放電特性，以及有較長的使用壽命?，F(xiàn)有技術(shù)配套的鉛酸蓄電池因功率密度較低、恒功率放電性較差，只能靠加大配套容量來維持整個系統(tǒng)穩(wěn)定運行，這種應(yīng)用方法雖然簡便、可行、實用，能夠達(dá)到預(yù)期目的。但是，僅靠加大不間斷電源配套的鉛酸蓄電池容量并不能解決根本問題，首先是加大容量必然增加體積，過大的體積不利于配套；其次是加大容量即增加能耗，從而增加運行成本。隨著電子技術(shù)、信息技術(shù)的發(fā)展，要求相配套的設(shè)備向集成化、微型化方面發(fā)展，現(xiàn)有技術(shù)的鉛酸蓄電池已不適合不間斷電源（UPS）配套，需求配置一種高倍率鉛酸蓄電池。制造高倍率鉛酸蓄電池首先要配置具有高能效的電極，特別是負(fù)極鉛膏的配置。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明主要針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種高倍率鉛酸蓄電池用負(fù)極鉛膏組分，該組分配置合理、工藝簡單，制成的負(fù)極鉛膏導(dǎo)電能力顯著得到提高，便于提高大電流放電及充電接受能力。本發(fā)明還涉及應(yīng)用該組分制作負(fù)極鉛膏的制備方法。
本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)技術(shù)目標(biāo)。
高倍率鉛酸蓄電池用負(fù)極鉛膏組分，其改進(jìn)之處在于：它由下列按重量百分比計量的組分組成；稀硫酸7.5～8.5%、去離子水8.0～9.0%、短纖維1.0～1.5%、炭黑0.15～0.2%、木素磺酸鈉0.2～0.25%、硫酸鋇1.0～1.5%、無機導(dǎo)電材料1.0～2.0%，其余為鉛粉。
作為進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述稀硫酸在25℃下密度為1.38～1.42g/cm3。
作為進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述鉛粉的氧化度在72～76%。
作為進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述短纖維為天然纖維或化學(xué)纖維，其長度為35～80mm。
作為進(jìn)一步改進(jìn)方案，所述無機導(dǎo)電材料長0.8～1.0mm，它是粒徑為50～75μm的鈦絲。
高倍率鉛酸蓄電池用負(fù)極鉛膏制備方法，其改進(jìn)之處在于：首先將按組分量取的炭黑、木素磺酸鈉、硫酸鋇、短纖維、無機導(dǎo)電材料加入到全自動和膏機內(nèi)，邊按量添加鉛粉邊攪拌，鉛粉添完后繼續(xù)干攪拌4～5min，然后邊放去離子水邊攪拌，足量添加去離子水后攪拌3～4min，最后按量添加稀硫酸，在10～12min內(nèi)完成稀硫酸添加，添加過程一直保持?jǐn)嚢瑁罱K得到視比重為4.2～4.4 g/cm3的負(fù)極鉛膏。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下積極效果：
1、組分簡單、合理，采用常規(guī)工藝條件，易實現(xiàn)生產(chǎn)；
2、合理添加炭黑、無機導(dǎo)電材料，可顯著提高負(fù)極鉛膏的導(dǎo)電能力，從而提高大電流放電及充電接受能力；
3、制成的負(fù)極鉛膏孔隙率高，有利于提高稀硫酸擴散速度，而且負(fù)極鉛膏黏附能力強，涂布后不易脫落和變形，由此顯著提高使用壽命。
具體實施方式
下面通過實施例來說明本發(fā)明的組分配置及其制備方法。
本發(fā)明是一種高倍率鉛酸蓄電池用負(fù)極鉛膏組分,現(xiàn)按重量百分比量取兩份不同比值的實施例,具體配置量及有關(guān)規(guī)格要求見實施例配比表:
實施例配比表
接著將量取的組分制成負(fù)極鉛膏，具體制備方法如下：先將按實施例配比表擬定的組分量取炭黑、木素磺酸鈉、硫酸鋇、短纖維、無機導(dǎo)電材料加入到全自動和膏機內(nèi)，在一邊攪拌的情況下一邊有序按量添加鉛粉，鉛粉添完后繼續(xù)干攪拌4～5min。然后在一邊攪拌的情況下一邊有序加入去離子水，足量添加去離子水后繼續(xù)攪拌3～4min。最后按量添加稀硫酸，本發(fā)明在10min內(nèi)完成稀硫酸添加，添加過程一直保持?jǐn)嚢?，最終得到視比重量合格的負(fù)極鉛膏，經(jīng)現(xiàn)場檢測實施例1視比重為4.38g/cm3，實施例2視比重4.23g/cm3，兩項實施例均達(dá)到預(yù)期指標(biāo)。
本發(fā)明中的炭黑、無機導(dǎo)電材料是良好的導(dǎo)電材料，在負(fù)極鉛膏中起到提高導(dǎo)電能力，改善了導(dǎo)電能力便提高電池大電流放電及充電接受能力。木素磺酸鈉是一種膨脹劑，能夠有效提高鉛膏的比表面積。另外，摻入的木素磺酸鈉在鉛膏中還起到增加儲能容量及瞬時大電流性能。負(fù)極鉛膏中的硫酸鋇在放電時作為硫酸鉛結(jié)晶的中心，起到推遲大電流放電致使活性物質(zhì)鈍化作用。在充電過程中，硫酸鋇因為高度分散在負(fù)極鉛膏中，使得鉛、硫酸鉛等物質(zhì)之間有效隔開而不易進(jìn)行顆粒間的合并，從而保持活性物質(zhì)高的比表面積，由此可提高高倍率鉛酸蓄電池的使用壽命。
為了驗證本發(fā)明高倍率鉛酸蓄電池用負(fù)極鉛膏性能，將制成的負(fù)極鉛膏應(yīng)用于實物產(chǎn)品上，并按常規(guī)試制模式進(jìn)行測試，具體過程如下：
1、電池制備
將實施例1配置的鉛膏用于制作負(fù)極板，并按常規(guī)工藝組裝6—GFM—100H高倍率鉛酸蓄電池12只，以10hr容量計算，所配置的正極鉛膏干重量為13.2g/Ah，負(fù)極鉛膏干重為11.6g/Ah，往高倍率鉛酸蓄電池內(nèi)注入1.23g/ml（25℃）的稀硫酸，化成采用內(nèi)化成制式，電池下線后，靜置72小時。按容量放電壓差小于20mV要求，將12只樣品配成4組，每組3只。
2、充電接受能力試驗
將第1組3只電池，分別以15A電流放電3h，再放入0℃的低溫室中16h，取出在1min內(nèi)，以恒定電壓14.4V/只對蓄電池進(jìn)行充電，10min后，測得最大充電電流分別為33A、32A、31A，而現(xiàn)有技術(shù)同規(guī)格的電池最大充電電流一般為20A左右，此數(shù)據(jù)說明本發(fā)明提高了電池的充電接受能力。
3、恒功率放電試驗
將第2組3只電池，分別以400W/單體恒功率放電至終壓10.02V，3只電池的放電時間分別為16min，16min，17min，而現(xiàn)有技術(shù)同規(guī)格的電池放電時間只有11min左右，本發(fā)明恒功率放電性能提高了40%以上。
4、循環(huán)壽命試驗
將剩余的第3組，第4組電池分別進(jìn)行循環(huán)壽命測試。循環(huán)制式為：恒壓14.1V/只、限流20A充電16h，靜置1h后，以恒流10A放電至電池組終止電壓為10.8V/只為止，此過程作為一個循環(huán)，當(dāng)整組電池的放電容量低于額定容量的80%，壽命終止。
按上述制訂的循環(huán)壽命制式進(jìn)行，當(dāng)循環(huán)至整組電池的放電容量低于額定容量的80%時，第1組循環(huán)次數(shù)為205次，第2組為212次。而現(xiàn)有技術(shù)同規(guī)格的電池循環(huán)次數(shù)一般只有110次左右。另外電池組1循環(huán)50次時，容量為初始容量的96%，容量衰減4%。電池組2循環(huán)50次時，容量為初始容量的97%，容量衰減3%。而現(xiàn)有技術(shù)同規(guī)格的電池循環(huán)50次容量衰減了15%，由此可見，本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)的容量衰減速度明顯減小，循環(huán)性能有了明顯提高。
從上述試驗結(jié)果可以說明，采用本發(fā)明實施例1的負(fù)極鉛膏制作的電池相對于現(xiàn)有技術(shù)來說，充電接受能力、恒功率放電能力和循環(huán)壽命都有了明顯提高。
采用本發(fā)明實施例2的負(fù)極鉛膏制作的電池測試結(jié)果同實施例1基本相同，故不重復(fù)敘述。
總的來說，應(yīng)用本發(fā)明制成的高倍率鉛酸蓄電池，特別適合不間斷電源（UPS）配套，可滿足計算機終端、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器及數(shù)據(jù)存儲設(shè)備的使用要求。