本發(fā)明涉及鉛碳膠體電池極板技術(shù)，尤其涉及一種鉛碳膠體電池極板鉛膏配方及其制備方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池有著循環(huán)壽命短和比能量低的特點(diǎn)。為了提高電池循環(huán)壽命，會(huì)在注酸時(shí)與膠體混合制作膠體電池，這樣加膠量較多，灌注較難，且容易混合不均勻。
常規(guī)鉛酸蓄電池極板制造工藝流程如下：首先對(duì)氧化鉛粉和其它來料混合進(jìn)行和膏，對(duì)得到的鉛膏在板柵上進(jìn)行涂片，再對(duì)涂片的極板表面淋酸，快速干燥，固化，最后對(duì)生極板進(jìn)行分片打磨。其中，和膏過程如下:將氧化鉛粉放入和膏機(jī)中，時(shí)間應(yīng)小于30秒；之后將工藝要求量的添加劑加入膏桶內(nèi)，進(jìn)行干和充分?jǐn)嚢?，時(shí)間為5min；干和時(shí)間達(dá)到5min時(shí)，開始加水，時(shí)間約1min，加水完畢設(shè)備自動(dòng)進(jìn)行濕和，濕和時(shí)間為5min；濕和完畢均勻緩慢地加入稀硫酸，加酸時(shí)間應(yīng)大于8min，充分?jǐn)噭颍詈鬁y(cè)定視密度，若達(dá)不到要求，補(bǔ)加少量純水調(diào)節(jié)，直到符合要求。和膏總時(shí)間應(yīng)在35-45min，出膏溫度約45℃。這種和膏工藝缺點(diǎn)有:鉛膏孔率低，吸酸和保持酸液能力弱，容量低，活性物質(zhì)利用率低；若做成膠體電池，電解液中膠體成份很難進(jìn)入極板，活性物孔表面對(duì)酸液的吸附力弱不利與充電和放電，對(duì)酸和水的保持能力較弱。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明提出了一種循環(huán)壽命延長(zhǎng)、可快速充電的鉛碳膠體電池極板鉛膏配方及其制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一方面，本發(fā)明提供了一種鉛碳膠體電池極板鉛膏配方，其包括正極板鉛膏配方和負(fù)極板鉛膏配方，所述正極板鉛膏配方包括以下質(zhì)量份的組分，
氧化鉛粉：100份；
稀硫酸：7-10份；
短纖維：0.08-0.2份；
Cypbrid碳：0.1-0.2份；
納米級(jí)二氧化硅：0.l-0.5份；
聚陰離子纖維素溶液：0.07-0.5份；
純水：7-10份。
在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)選的，所述負(fù)極板鉛膏配方包括以下質(zhì)量份的組分，
氧化鉛粉：100份；
稀硫酸：7-11份；
短纖維：0.05-0.15份；
Cypbrid碳：0.2-0.5份；
硫酸鋇：0.4-2份；
木素磺酸鈉：0.1-0.4份；
納米級(jí)二氧化硅：0.1-0.5份；
聚陰離子纖維素溶液：0.07-0.5份；
純水：7-9份。
在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)，優(yōu)選的，所述稀硫酸密度為1.20-1.60g/cm3。
在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)，優(yōu)選的，所述納米級(jí)二氧化硅粒徑為1～9nm。
在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)，優(yōu)選的，所述聚陰離子纖維素溶液中，聚陰離子纖維素與水的重量比為0.1～1.25％。
在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)，優(yōu)選的，所述短纖維包括滌綸、錦綸、腈綸、維綸和氨綸。
第二方面，本發(fā)明提供了本發(fā)明第一方面所述的鉛碳膠體電池極板鉛膏的制備方法，所述正極板鉛膏的制備包括以下步驟，
S1，將氧化鉛粉放入和膏機(jī)中，再加入短纖維、Cypbrid碳、硫酸鋇、納米級(jí)二氧化硅，進(jìn)行干和充分?jǐn)嚢瑁?/p>
S2，干和時(shí)間達(dá)到5min時(shí)，開始加水和聚陰離子纖維素溶液，進(jìn)行濕和；
S3，濕和完畢均勻緩慢地加入稀硫酸，加酸時(shí)間應(yīng)大于8min，充分?jǐn)噭?，最后測(cè)定視密度，若達(dá)不到要求，補(bǔ)加少量純水調(diào)節(jié)，直到符合要求。
在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)，優(yōu)選的，所述負(fù)極板鉛膏的制備包括以下步驟，
S1，將氧化鉛粉放入和膏機(jī)中，再加入短纖維、Cypbrid碳、木素磺酸鈉、納米級(jí)二氧化硅，進(jìn)行干和充分?jǐn)嚢瑁?/p>
S2，干和時(shí)間達(dá)到5min時(shí)，開始加水和聚陰離子纖維素溶液，進(jìn)行濕和；
S3，濕和完畢均勻緩慢地加入稀硫酸，加酸時(shí)間應(yīng)大于8min，充分?jǐn)噭?，最后測(cè)定視密度，若達(dá)不到要求，補(bǔ)加少量純水調(diào)節(jié)，直到符合要求。
在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)，優(yōu)選的，所述聚陰離子纖維素溶液的制備包括以下步驟，
首先，將聚陰離子纖維素按重量比為10-25％的量加入純水中，充分?jǐn)嚢柚镣耆芙?，存?小時(shí)后使用；
其次，將第一步配制的聚陰離子纖維素母液按質(zhì)量比為純水：聚陰離子纖維素母液＝100：1-5進(jìn)行稀釋，得到聚陰離子纖維素溶液。
本發(fā)明的鉛碳膠體電池極板鉛膏配方及其制備方法相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果：
(1)本發(fā)明的極板用Cypbrid碳代替部分鉛，Cypbrid碳的加入使電池具有鉛酸電池和電容器的特點(diǎn)，有助于提高電池快速充電能力，提升了電池的功率密度，延長(zhǎng)了循環(huán)壽命，同時(shí)由于Cypbrid碳占據(jù)了部分電極空間，導(dǎo)致能量密度降低，也可能增加電極析氣量；
(2)加SiO2和聚陰離子纖維素，極板孔率增加，增加了硫酸的吸附力，并對(duì)附著在極板表面的活性物有保護(hù)作用，由于極板干膏都有膠體存在，對(duì)硫酸和水份的保持能力增加，充放電特性優(yōu)良，同時(shí)可與膠體電解液配用，降低注酸液中的含膠量，有利于灌注膠體的均勻分布，能使極板中的隔板中電解液與膠體有機(jī)結(jié)合。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施方式僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施方式，而不是全部的實(shí)施方式?；诒景l(fā)明中的實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施方式，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1
(1)配置聚陰離子纖維素溶液。步驟如下：
首先，將聚陰離子纖維素按重量比為10％的量加入純水中，充分?jǐn)嚢柚镣耆芙猓娣?小時(shí)后使用；
其次，將第一步配制的聚陰離子纖維素母液按質(zhì)量比為純水：聚陰離子纖維素母液＝100：1進(jìn)行稀釋，得到聚陰離子纖維素溶液。
(2)量取正極板鉛膏配方組分。
氧化鉛粉：100kg；
1.20g/cm3稀硫酸：7kg；
短滌綸：0.08kg；
Cypbrid碳：0.1kg；
粒徑為1～9nm的二氧化硅：0.l kg；
聚陰離子纖維素溶液：0.07kg；
純水：7kg。
(3)量取負(fù)極板鉛膏配方組分。
氧化鉛粉：100kg；
1.20g/cm3稀硫酸：7kg；
短滌綸：0.05kg；
Cypbrid碳：0.2kg；
硫酸鋇：0.4kg；
木素磺酸鈉：0.1kg；
粒徑為1～9nm的二氧化硅：0.1kg；
聚陰離子纖維素溶液：0.07kg；
純水：7kg。
(4)制備正極板鉛膏。包括以下步驟：
S1，將氧化鉛粉放入和膏機(jī)中，再加入短滌綸、Cypbrid碳、硫酸鋇、粒徑為1～9nm的二氧化硅，進(jìn)行干和充分?jǐn)嚢瑁?/p>
S2，干和時(shí)間達(dá)到5min時(shí)，開始加水和聚陰離子纖維素溶液，進(jìn)行濕和；
S3，濕和完畢均勻緩慢地加入稀硫酸，加酸時(shí)間大于8min，充分?jǐn)噭?，最后測(cè)定視密度，視密度要求為4.2g/cm3，若達(dá)不到要求，補(bǔ)加少量純水調(diào)節(jié)，直到符合要求。
(5)制備負(fù)極板鉛膏。包括以下步驟：
S1，將氧化鉛粉放入和膏機(jī)中，再加入短滌綸、Cypbrid碳、木素磺酸鈉、粒徑為1～9nm的二氧化硅，進(jìn)行干和充分?jǐn)嚢瑁?/p>
S2，干和時(shí)間達(dá)到5min時(shí)，開始加水和聚陰離子纖維素溶液，進(jìn)行濕和；
S3，濕和完畢均勻緩慢地加入稀硫酸，加酸時(shí)間大于8min，充分?jǐn)噭?，最后測(cè)定視密度，視密度要求為4.3g/cm3，若達(dá)不到要求，補(bǔ)加少量純水調(diào)節(jié)，直到符合要求。
實(shí)施例2
(1)配置聚陰離子纖維素溶液。步驟如下：
首先，將聚陰離子纖維素按重量比為18％的量加入純水中，充分?jǐn)嚢柚镣耆芙猓娣?小時(shí)后使用；
其次，將第一步配制的聚陰離子纖維素母液按質(zhì)量比為純水：聚陰離子纖維素母液＝100：2.5進(jìn)行稀釋，得到聚陰離子纖維素溶液。
(2)量取正極板鉛膏配方組分。
氧化鉛粉：100kg；
1.40g/cm3稀硫酸：8.5kg；
短腈綸：0.14kg；
Cypbrid碳：0.15kg；
粒徑為1～9nm的二氧化硅：0.3kg；
聚陰離子纖維素溶液：0.3kg；
純水：8.5kg。
(3)量取負(fù)極板鉛膏配方組分。
氧化鉛粉：100kg；
1.40g/cm3稀硫酸：9kg；
短腈綸：0.10kg；
Cypbrid碳：0.35kg；
硫酸鋇：1.2kg；
木素磺酸鈉：0.25kg；
粒徑為1～9nm的二氧化硅：0.3kg；
聚陰離子纖維素溶液：0.3kg；
純水：8kg。
(4)制備正極板鉛膏。包括以下步驟：
S1，將氧化鉛粉放入和膏機(jī)中，再加入短腈綸、Cypbrid碳、硫酸鋇、粒徑為1～9nm的二氧化硅，進(jìn)行干和充分?jǐn)嚢瑁?/p>
S2，干和時(shí)間達(dá)到5min時(shí)，開始加水和聚陰離子纖維素溶液，進(jìn)行濕和；
S3，濕和完畢均勻緩慢地加入稀硫酸，加酸時(shí)間大于8min，充分?jǐn)噭颍詈鬁y(cè)定視密度，視密度要求為4.3g/cm3，若達(dá)不到要求，補(bǔ)加少量純水調(diào)節(jié)，直到符合要求。
(5)制備負(fù)極板鉛膏。包括以下步驟：
S1，將氧化鉛粉放入和膏機(jī)中，再加入短腈綸、Cypbrid碳、木素磺酸鈉、粒徑為1～9nm的二氧化硅，進(jìn)行干和充分?jǐn)嚢瑁?/p>
S2，干和時(shí)間達(dá)到5min時(shí)，開始加水和聚陰離子纖維素溶液，進(jìn)行濕和；
S3，濕和完畢均勻緩慢地加入稀硫酸，加酸時(shí)間大于8min，充分?jǐn)噭?，最后測(cè)定視密度，視密度要求為4.4g/cm3，若達(dá)不到要求，補(bǔ)加少量純水調(diào)節(jié)，直到符合要求。
實(shí)施例3
(1)配置聚陰離子纖維素溶液。步驟如下：
首先，將聚陰離子纖維素按重量比為25％的量加入純水中，充分?jǐn)嚢柚镣耆芙?，存?小時(shí)后使用；
其次，將第一步配制的聚陰離子纖維素母液按質(zhì)量比為純水：聚陰離子纖維素母液＝100：5進(jìn)行稀釋，得到聚陰離子纖維素溶液。
(2)量取正極板鉛膏配方組分。
氧化鉛粉：100kg；
1.60g/cm3稀硫酸：10kg；
短氨綸：0.2kg；
Cypbrid碳：0.2kg；
粒徑為1～9nm的二氧化硅0.5kg；
聚陰離子纖維素溶液：0.5kg；
純水：10kg。
(3)量取負(fù)極板鉛膏配方組分。
氧化鉛粉：100kg；
1.60g/cm3稀硫酸：11kg；
短氨綸：0.15kg；
Cypbrid碳：0.5kg；
硫酸鋇：2kg；
木素磺酸鈉：0.4kg；
粒徑為1～9nm的二氧化硅：0.5kg；
聚陰離子纖維素溶液：0.5kg；
純水：9kg。
(4)制備正極板鉛膏。包括以下步驟：
S1，將氧化鉛粉放入和膏機(jī)中，再加入短氨綸、Cypbrid碳、硫酸鋇、粒徑為1～9nm的二氧化硅，進(jìn)行干和充分?jǐn)嚢瑁?/p>
S2，干和時(shí)間達(dá)到5min時(shí)，開始加水和聚陰離子纖維素溶液，進(jìn)行濕和；
S3，濕和完畢均勻緩慢地加入稀硫酸，加酸時(shí)間大于8min，充分?jǐn)噭?，最后測(cè)定視密度，視密度要求為4.4g/cm3，若達(dá)不到要求，補(bǔ)加少量純水調(diào)節(jié)，直到符合要求。
(5)制備負(fù)極板鉛膏。包括以下步驟：
S1，將氧化鉛粉放入和膏機(jī)中，再加入短氨綸、Cypbrid碳、木素磺酸鈉、粒徑為1～9nm的二氧化硅，進(jìn)行干和充分?jǐn)嚢瑁?/p>
S2，干和時(shí)間達(dá)到5min時(shí)，開始加水和聚陰離子纖維素溶液，進(jìn)行濕和；
S3，濕和完畢均勻緩慢地加入稀硫酸，加酸時(shí)間大于8min，充分?jǐn)噭?，最后測(cè)定視密度，視密度要求為4.5g/cm3，若達(dá)不到要求，補(bǔ)加少量純水調(diào)節(jié)，直到符合要求。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。