專利名稱：混合動(dòng)力汽車用鉛炭電池正極鉛膏及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蓄電池生產(chǎn)領(lǐng)域，特別涉及一種混合動(dòng)力汽車用鉛炭電池正極鉛膏及其制備方法。
背景技術(shù)：
混合動(dòng)力車電池由于長(zhǎng)期處于部分荷電狀態(tài)、淺充淺放、充放電頻率高、電流大，容易導(dǎo)致負(fù)極硫酸鹽化，從而使電池失效。專利CN101969149A中提出，在常規(guī)電池配方負(fù)極鉛膏配方中加入粘合劑、炭材料等，將顯著延緩負(fù)極硫酸鹽化。研究發(fā)現(xiàn)，負(fù)極鉛膏中加入上述材料后，負(fù)極硫酸鹽化得到抑制，電池大電流充放電性能得到提高，混合動(dòng)力汽車運(yùn)行模式下的循環(huán)壽命顯著延長(zhǎng)。但隨著負(fù)極板循環(huán)壽命的延長(zhǎng)，電池會(huì)出現(xiàn)正極板活性物質(zhì)軟化，并最終導(dǎo)致電池壽命終止。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種活性物質(zhì)與板柵以及活性物質(zhì)之間具有非常好的結(jié)合力，電池電性能優(yōu)異的混合動(dòng)力汽車用鉛炭電池正極鉛膏及其制備方法。本發(fā)明以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
一種混合動(dòng)力汽車用鉛炭電池正極鉛膏，由下列重量份配比的原料混合而成
鉛粉100份，硫酸4 15份，氣相二氧化硅0. 05飛份，稀土氧化物0. 05^3份；紅丹0. no份，紅粉:0. no份，石墨:0. I 4份，短纖維:0. I 2份，水10 20份。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述稀土氧化物為氧化鈰、氧化釔、氧化銪中的一種或幾種混合。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述石墨為球形石墨、納米石墨、各向異相石墨、膠體石墨中的一種或幾混合種。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述短纖維為聚酯纖維、玻璃纖維中的一種或兩種混
口 o一種制備如權(quán)利要求I所述的混合動(dòng)力汽車用鉛炭電池正極鉛膏的方法，包括以下步驟
(I)按上述的原料重量份配比將原料稱量，并將組分鉛粉、氣相二氧化硅、稀土氧化物、紅丹、紅粉、石墨、短纖維準(zhǔn)確稱量倒入定制容器中，攪拌5-10min，使各組分充分混合。(2)按所述的原料重量份配比將水稱量，快速加入盛有步驟(I)混勻的容器中，過(guò)程中進(jìn)行攪拌5-10min。(3)在步驟(2)的容器中緩慢加入硫酸，加入時(shí)間為8-15min，過(guò)程中攪拌，控制溫度低于70°C ;硫酸完全加入后,攪拌5-10min。(4)在步驟(3)容器中加入制備好有機(jī)粘結(jié)劑，攪拌5-10min，控制鉛膏視密度在3. 8-4. 5g/ml后，進(jìn)行普通電池的涂片工序。二氧化硅的作用提高活性物質(zhì)的孔率，增加離子通道；同時(shí)可以在活性物質(zhì)內(nèi)、部起到儲(chǔ)酸器的作用。稀土氧化物不僅可以起非對(duì)稱超級(jí)電容器金屬氧化物電極的作用，還可以改善板柵在固化過(guò)程中的腐蝕，增強(qiáng)板柵與活性物質(zhì)以及活性物質(zhì)之間的結(jié)合力。本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明將氣相二氧化硅、稀土氧化物加到鉛膏中，輔以其它正極添加劑制備新型鉛膏，采用常規(guī)的鉛酸電池生產(chǎn)涂片設(shè)施條件就可涂制極板，經(jīng)固化后所得極板，制備的電池具有如下優(yōu)點(diǎn)
(I)優(yōu)異的循環(huán)壽命。在部分荷電狀態(tài)下，所制備電池的循環(huán)壽命比普通鉛酸蓄電池提高10倍以上。(2)大電流充放電性能顯著優(yōu)于普通鉛酸蓄電池。鉛炭電池可以IOC放電，而現(xiàn)有
技術(shù)只能2C放電；在充電性能上鉛炭電池可以在3-4小時(shí)充入90%以上，而現(xiàn)有技術(shù)充入90%以上需耗時(shí)10-12小時(shí)。(3)充電接受性能強(qiáng)。和普通鉛酸蓄電池相比，本發(fā)明所制備的鉛炭電池的充電接受能力4. 5-6A，而普通鉛酸電池的充電接受能力只有2. 0-3. 0A。
具體實(shí)施例方式為了加深對(duì)本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，該實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。實(shí)施例I
按重量份取鉛粉100份，硫酸10份，氣相二氧化硅1份，氧化鈰0. 5份，氧化釔0. 25份，紅丹4份，紅粉4份，球形石墨0. 5份，玻璃纖維0. 5份，水12份。按以下步驟制備正極鉛膏
(I)將鉛粉、氣相二氧化硅、稀土氧化物、紅丹、紅粉、球形石墨、玻璃纖維準(zhǔn)確稱量倒入定制容器中，攪拌5-10min,使各組分充分混合。(2)將水快速加入盛有步驟(I)混勻的容器中，過(guò)程中進(jìn)行攪拌5-10min。(3)在步驟(2)的容器中緩慢加入硫酸，加入時(shí)間為8_15min，過(guò)程中攪拌，控制溫度低于70°C ;硫酸完全加入后,攪拌5-10min。(4)在步驟(3)容器中加入制備好有機(jī)粘結(jié)劑，攪拌5-10min，控制鉛膏視密度在3. 8-4. 5g/ml后，進(jìn)行普通電池的涂片工序。涂片完成后在60°C，相對(duì)濕度96%條件固化，固化時(shí)間不少于50h，將固化后的正極板和專利公開(kāi)號(hào)為“CN101969149A”名稱為“超級(jí)鉛酸蓄電池負(fù)極鉛膏及其制備方法”得到的負(fù)極板裝入電池盒，制成12V12Ah的電池，進(jìn)行內(nèi)化成。電池容量、充電接受、低溫性能按國(guó)標(biāo)方法進(jìn)行測(cè)試。部分荷電狀態(tài)下循環(huán)壽命測(cè)試方法為充滿電電池在0. 5Ca電流下，恒流放電36min(70%S0C);再采用表I充放電方法進(jìn)行循環(huán)。
表I混合動(dòng)力汽車鉛炭電池循環(huán)壽命測(cè)試
權(quán)利要求
1.一種混合動(dòng)力汽車用鉛炭電池正極鉛膏，其特征在于，由下列重量份配比的原料混合而成 鉛粉100份，硫酸4 15份，氣相二氧化硅0. 05飛份，稀土氧化物0. 05^3份，紅丹·0.I 10份，紅粉0. I 10份，石墨0. I 4份，短纖維0. I 2份，水10 20份。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混合動(dòng)力汽車用鉛炭電池正極鉛膏，其特征在于所述稀土氧化物為氧化鈰、氧化釔、氧化銪中的一種或幾種混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混合動(dòng)力汽車用鉛炭電池正極鉛膏，其特征在于所述石墨為球形石墨、納米石墨、各向異相石墨、膠體石墨中的一種或幾種混合。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的混合動(dòng)力汽車用鉛炭電池正極鉛膏，其特征在于所述短纖維為聚酯纖維、玻璃纖維中的一種或兩種混合。
5.一種制備如權(quán)利要求I所述的混合動(dòng)力汽車用鉛炭電池正極鉛膏的方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)按權(quán)利要求I中所述的原料重量份配比將原料稱量，并將組分鉛粉、氣相二氧化硅、稀土氧化物、紅丹、紅粉、石墨、短纖維準(zhǔn)確稱量倒入定制容器中，攪拌5-10min，使各組分充分混合； (2)按權(quán)利要求I中所述的原料重量份配比將水稱量，快速加入盛有第一步混勻的容器中，過(guò)程中進(jìn)行攪拌5-10min ； (3)在步驟(2)的容器中緩慢加入硫酸，加入時(shí)間為8-15min，過(guò)程中攪拌，控制溫度低于70°C ;硫酸完全加入后，攪拌5-10min ； (4)在步驟(3)容器中加入制備好有機(jī)粘結(jié)劑，攪拌5-10min，控制鉛膏視密度在·3.8-4. 5g/ml后，進(jìn)行普通電池的涂片工序。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種混合動(dòng)力汽車用鉛炭電池正極鉛膏，由下列重量份配比的原料混合而成鉛粉100份，硫酸4~15份，氣相二氧化硅0.05~5份，稀土氧化物0.05~3份；紅丹0.1~10份，紅粉0.1~10份，石墨0.1~4份，短纖維0.1~2份，水10~20份，本發(fā)明將氣相二氧化硅、稀土氧化物加到鉛膏中，輔以其它正極添加劑制備新型鉛膏，采用常規(guī)的鉛酸電池生產(chǎn)涂片設(shè)施條件就可涂制極板，經(jīng)固化后所得極板，活性物質(zhì)與板柵以及活性物質(zhì)之間具有非常好的結(jié)合力，電池電性能優(yōu)異。
文檔編號(hào)H01M4/62GK102738467SQ20121020801
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月25日
發(fā)明者宮江平, 方明學(xué), 楊惠強(qiáng), 梁佳翔, 趙冬冬, 陳飛 申請(qǐng)人:天能集團(tuán)江蘇科技有限公司