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CN104167546B - 启停电池用铅膏和配制方法 - Google Patents

启停电池用铅膏和配制方法 Download PDF

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Abstract

一种启停电池用铅膏及其制备方法，由正极铅膏和负极铅膏组成，正极铅膏重量份为：铅粉990～1010份，红丹40～60份，导电纤维0.6～1.0份，石墨2.5～3.5份，三氧化二锑1.5～2.5份，硫酸亚锡0.5～1.5份，水110～130份，硫酸80～90份；负极铅膏重量份为：铅粉990～1010份，导电纤维0.4～0.8份，乙炔黑2.5～3.5份，硫酸钡8～12份，腐植酸0.5～1.5份，木质素1.5～2.5份，水100～120份，硫酸85～95份。本发明提供一种启停电池用铅膏及其制备方法，有效解决电池性能差，极板强度低，容易疏松软化，电池寿命短的问题。

Description

启停电池用铅膏和配制方法
技术领域
本发明涉及一种电池的铅膏，特别是一种启停电池用铅膏及其制备方法。
背景技术
汽车在启停过程中，多用到电瓶，通常为铅酸电池，提供起动打火作用，遇到红灯或其他路况，汽车停止关闭发动机，绿灯亮时，汽车再起动，频繁的起动和停止，降低了电池的使用寿命，如何能延长电池的使用寿命，并将汽车起步打火，刹车减速过程中，能量回收，存储到电池中去，是在电池研发中的难题，目前的铅酸蓄电池铅膏配方中，例如中国专利申请号为201310296767.9，专利名称为“一种铅酸蓄电池正极铅膏配方”，申请号为201210552186.2，专利名称为“一种适用于高温地区的蓄电池内化为铅膏”，均没有报道为频繁起动和停止的启停技术用的电池及铅膏配制方法。
发明内容
本发明提供一种启停电池用铅膏及其制备方法，有效解决电池性能差，极板强度低，容易疏松软化，电池寿命短的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种启停电池用铅膏，由正极铅膏和负极铅膏组成:
正极铅膏中各化学成分占正极铅膏的重量份为：铅粉990～1010份，红丹40～60份，导电纤维0.6～1.0份，石墨2.5～3.5份，三氧化二锑1.5～2.5份，硫酸亚锡0.5～1.5份，水110～130份，硫酸80～90份；
负极铅膏中各化学成分占负极铅膏的重量份为：铅粉990～1010份，导电纤维0.4～0.8份，乙炔黑2.5～3.5份，硫酸钡8～12份，腐植酸0.5～1.5份，木质素1.5～2.5份，水100～120份，硫酸85～95份。
一种启停电池用铅膏，由正极铅膏和负极铅膏组成:
正极铅膏中各化学成分占正极铅膏的重量份为：铅粉990份，红丹40份，导电纤维0.6份，石墨2.5份，三氧化二锑1.5份，硫酸亚锡0.5份，水110份，硫酸80份；
负极铅膏中各化学成分占负极铅膏的重量份为：铅粉990份，导电纤维0.4份，乙炔黑2.5份，硫酸钡8份，腐植酸0.5份，木质素1.5份，水100份，硫酸85份。
一种启停电池用铅膏，由正极铅膏和负极铅膏组成:
正极铅膏中各化学成分占正极铅膏的重量份为：铅粉1010份，红丹60份，导电纤维1.0份，石墨3.5份，三氧化二锑2.5份，硫酸亚锡1.5份，水130份，硫酸90份；
负极铅膏中各化学成分占负极铅膏的重量份为：铅粉1010份，导电纤维0.8份，乙炔黑3.5份，硫酸钡12份，腐植酸1.5份，木质素2.5份，水120份，硫酸95份。
一种启停电池用铅膏，由正极铅膏和负极铅膏组成:
正极铅膏中各化学成分占正极铅膏的重量份为：铅粉1000份，红丹50份，导电纤维0.8份，石墨3份，三氧化二锑2份，硫酸亚锡1份，水120份，硫酸85份；
负极铅膏中各化学成分占负极铅膏的重量份为：铅粉1000份，导电纤维0.6份，乙炔黑3份，硫酸钡10份，腐植酸1份，木质素2份，水110份，硫酸90份。
所述的铅粉氧化度为75±5%，堆积密度为1.35±0.05g/cm3，铅粉杂质含量Fe≤0.0008%，Sb≤0.001%；
所述的红丹中的四氧化三铅含量＞97%，Fe≤0.0008%；
所述的导电纤维为长度2～4㎜，耐硫酸性能为:导电纤维在硫酸质量百分比浓度为50%～60%的硫酸溶液中浸泡2h,失重小于5%的导电纤维；
所述的石墨的纯度＞99.5%，颗粒度平均≤30um；
所述的硫酸亚锡为含量＞99%，Fe≤0.005%的硫酸亚锡；
所述的三氧化二锑为含量＞99.5%，Fe≤0.005%的三氧化二锑；
所述的水为去离子水，导电率≤2μs/cm；
所述的硫酸密度为1.40g/cm3，氯化物≤0.00003%，铁≤0.00005%；
所述的乙炔黑：粗粒分≤0.02%，视比容为14～17 ml/g，吸碘值≥90～105g/㎏，盐酸吸液量≥4.0ml/g，电阻率≤2.5Ω.m；
所述的硫酸钡：硫酸钡含量≥98.0%，粒径分布为小于10um的硫酸钡≥80%，小于5um的硫酸钡≥60%，小于2um的硫酸钡≥25%；
所述的腐植酸：腐植酸含量≥80%，铁含量≤0.10%，氯含量≤0.10%，细度通过直径为0.125㎜筛≥99%；
所述的木质素：灰份为30％，水份为9％，木质素磺酸钠为60%。
启停电池用铅膏的制备方法为：
a、正膏配制方法:
第一步：将正膏配方中的铅粉加入和膏机；
第二步：再将正膏配方中的红丹、导电纤维、石墨、三氧化二锑、硫酸亚锡加入和铅膏机，搅拌8分钟；
第三步：边搅拌边在2分钟内加完水，再湿搅拌8分钟；
第四步：边搅拌边在20分钟内添加完硫酸，在添加硫酸的过程中，铅膏与硫酸反应，温度逐步增加，当温度达55℃时，开循环风以及锅壁的循环水降低温度，保持温度不超65℃；
第五步：搅拌8分钟后出膏，即得正膏。
b、负膏配制方法
第一步：将负膏配方中的铅粉加入和膏机；
第二步：再将负膏配方中的导电纤维、乙炔黑、硫酸钡、腐植酸、木质素加入和膏机，搅拌8分钟；
第三步：边搅拌边在2分钟内加完水，再湿搅拌8分钟；
第四步：边搅拌边在20分钟内添加完硫酸，在添加硫酸的过程中，铅膏与硫酸反应，温度逐步增加，当温度达55℃时，开循环风以及锅壁的循环水降低温度，保持温度不超65℃；
第五步：搅拌8分钟后出膏，即得负膏。
本发明的有益效果是：
铅粉是铅膏主要材料；红丹利于氧化铅在充电过程中转换成二氧化铅，减少电池的化成充电量；导电纤维：作用是把铅活物用导电纤维丝网住，增加活物连接强度；石墨、硫酸亚锡的作用是：由于正极二氧化铅活物导电性差，所以正极添加增加导电性；三氧化二锑调整正极电位，拉大正负极之间的电位差，利于提高充电接受能力；密度为1.40g/cm3硫酸作用是使氧化铅生成硫酸铅，硫酸铅的停机增大，涂成极板干燥定形，到充电的时候硫酸铅转换后停机减小，其实也是增加活物的孔率。使后续使用过程中硫酸有足够的孔径进入反应。正膏中的水的作用是使铅粉与各干料（正膏中的干料是指红丹，导电纤维，石墨，三氧化二锑和硫酸亚锡）搅拌成膏状，待水分散失后呈微孔，利于电池的电解液充分进入与铅反应储存电量。乙炔黑、硫酸钡、腐植酸木质素的作用：都是以增加负极板活物的孔率，提高低温性能，因为负板经过充电后是以铅的状态存在，内部的孔越来越少，硫酸无法进入反应，所以增加成孔添加剂，特别是在低温季节，硫酸稠度加大更难进入；负膏中的水为去离子水作用是使铅粉与各干料（负膏中干料是指导电纤维，乙炔黑，硫酸钡，腐植酸和木质素）搅拌成膏状，待水分散失后呈微孔，利于电池的电解液充分进入与铅反应储存电量。
本发明操作简单；大大电池性能提高，提高极板强度，极板不容易疏松软化，并经上百次的试验，均取得了良好的效果，提高电池寿命15%，深充放电循环提高20%；改善极板孔率，提供良好的电解液通道，电池前期放电容量提10%，大电流放电时间提高30%，有效解决了频繁的起动和停止，降低电池使用寿命的问题。
具体实施方式
以下结合实际情况为本发明的具体实施方式作详细说明。
实施例1
一种启停电池用铅膏，由正极铅膏和负极铅膏组成，正极铅膏中各化学成分占正极铅膏的重量份为：铅粉990份，红丹40份，导电纤维0.6份，石墨2.5份，三氧化二锑1.5份，硫酸亚锡0.5份，水110份，硫酸80份；
负极铅膏中各化学成分占负极铅膏的重量份为：铅粉990份，导电纤维0.4份，乙炔黑2.5份，硫酸钡8份，腐植酸0.5份，木质素1.5份，水100份，硫酸85份。
实施例2
一种启停电池用铅膏，由正极铅膏和负极铅膏组成，正极铅膏中各化学成分占正极铅膏的重量份为：铅粉1010份，红丹60份，导电纤维1.0份，石墨3.5份，三氧化二锑2.5份，硫酸亚锡1.5份，水130份，硫酸90份；
负极铅膏中各化学成分占负极铅膏的重量份为：铅粉1010份，导电纤维0.8份，乙炔黑3.5份，硫酸钡12份，腐植酸1.5份，木质素2.5份，水120份，硫酸95份。
实施例3
一种启停电池用铅膏，由正极铅膏和负极铅膏组成，正极铅膏中各化学成分占正极铅膏的重量份为：铅粉1000份，红丹50份，导电纤维0.8份，石墨3份，三氧化二锑2份，硫酸亚锡1份，水120份，硫酸85份；
负极铅膏中各化学成分占负极铅膏的重量份为：铅粉1000份，导电纤维0.6份，乙炔黑3份，硫酸钡10份，腐植酸1份，木质素2份，水110份，硫酸90份。
实施例4
实施例1～3的制备方法：
a、正膏配制方法:
第一步：将正膏配方中的铅粉加入和膏机；
第二步：再将正膏配方中的红丹、导电纤维、石墨、三氧化二锑、硫酸亚锡加入和铅膏机，搅拌8分钟；
第三步：边搅拌边在2分钟内加完水，再湿搅拌8分钟；
第四步：边搅拌边在20分钟内添加完硫酸，在添加硫酸的过程中，铅膏与硫酸反应，温度逐步增加，当温度达55℃时，开循环风以及锅壁的循环水降低温度，保持温度不超65℃；
第五步：搅拌8分钟后出膏，即得正膏。
b、负膏配制方法
第一步：将负膏配方中的铅粉加入和膏机；
第二步：再将负膏配方中的导电纤维、乙炔黑、硫酸钡、腐植酸、木质素加入和膏机，搅拌8分钟；
第三步：边搅拌边在2分钟内加完水，再湿搅拌8分钟；
第四步：边搅拌边在20分钟内添加完硫酸，在添加硫酸的过程中，铅膏与硫酸反应，温度逐步增加，当温度达55℃时，开循环风以及锅壁的循环水降低温度，保持温度不超65℃；
第五步：搅拌8分钟后出膏，即得负膏。

Claims (5)

1.一种启停电池用铅膏，由正极铅膏和负极铅膏组成，其特征在于，
正极铅膏中各化学成分占正极铅膏的重量份为：铅粉990～1010份，红丹40～60份，导电纤维0.6～1.0份，石墨2.5～3.5份，三氧化二锑1.5～2.5份，硫酸亚锡0.5～1.5份，水110～130份，硫酸80～90份；
负极铅膏中各化学成分占负极铅膏的重量份为：铅粉990～1010份，导电纤维0.4～0.8份，乙炔黑2.5～3.5份，硫酸钡8～12份，腐植酸0.5～1.5份，木质素1.5～2.5份，水100～120份，硫酸85～95份；
所述的铅粉氧化度为75±5%，堆积密度为1.35±0.05g/cm3，铅粉杂质含量Fe≤0.0008%，Sb≤0.001%；
所述的红丹中的四氧化三铅含量＞97%，Fe≤0.0008%；
所述的导电纤维为长度2～4㎜，耐硫酸性能为:导电纤维在硫酸质量百分比浓度为50%～60%的硫酸溶液中浸泡2h,失重小于5%的导电纤维；
所述的石墨的纯度＞99.5%，颗粒度平均≤30um；
所述的硫酸亚锡为含量＞99%，Fe≤0.005%的硫酸亚锡；
所述的三氧化二锑为含量＞99.5%，Fe≤0.005%的三氧化二锑；
所述的水为去离子水，导电率≤2μs/cm；
所述的硫酸密度为1.40g/cm3，氯化物≤0.00003%，铁≤0.00005%；
所述的乙炔黑：粗粒分≤0.02%，视比容为14～17 ml/g，吸碘值≥90～105g/㎏，盐酸吸液量≥4.0ml/g，电阻率≤2.5Ω.m；
所述的硫酸钡：硫酸钡含量≥98.0%，粒径分布为小于10um的硫酸钡≥80%，小于5um的硫酸钡≥60%，小于2um的硫酸钡≥25%；
所述的腐植酸：腐植酸含量≥80%，铁含量≤0.10%，氯含量≤0.10%，细度通过直径为0.125㎜筛≥99%；
所述的木质素：灰份为30％，水份为9％，木质素磺酸钠为60%。
2.根据权利要求1所述的启停电池用铅膏，由正极铅膏和负极铅膏组成，其特征在于，
正极铅膏中各化学成分占正极铅膏的重量份为：铅粉990份，红丹40份，导电纤维0.6份，石墨2.5份，三氧化二锑1.5份，硫酸亚锡0.5份，水110份，硫酸80份；
负极铅膏中各化学成分占负极铅膏的重量份为：铅粉990份，导电纤维0.4份，乙炔黑2.5份，硫酸钡8份，腐植酸0.5份，木质素1.5份，水100份，硫酸85份。
3.根据权利要求1所述的启停电池用铅膏，由正极铅膏和负极铅膏组成，其特征在于，
正极铅膏中各化学成分占正极铅膏的重量份为：铅粉1010份，红丹60份，导电纤维1.0份，石墨3.5份，三氧化二锑2.5份，硫酸亚锡1.5份，水130份，硫酸90份；
负极铅膏中各化学成分占负极铅膏的重量份为：铅粉1010份，导电纤维0.8份，乙炔黑3.5份，硫酸钡12份，腐植酸1.5份，木质素2.5份，水120份，硫酸95份。
4.根据权利要求1所述的启停电池用铅膏，由正极铅膏和负极铅膏组成，其特征在于，
正极铅膏中各化学成分占正极铅膏的重量份为：铅粉1000份，红丹50份，导电纤维0.8份，石墨3份，三氧化二锑2份，硫酸亚锡1份，水120份，硫酸85份；
负极铅膏中各化学成分占负极铅膏的重量份为：铅粉1000份，导电纤维0.6份，乙炔黑3份，硫酸钡10份，腐植酸1份，木质素2份，水110份，硫酸90份。
5.权利要求1-4任意一项所述的启停电池用铅膏的制备方法，其特征在于：
a、正膏配制方法:
第一步：将正膏配方中的铅粉加入和膏机；
第二步：再将正膏配方中的红丹、导电纤维、石墨、三氧化二锑、硫酸亚锡加入和铅膏机，搅拌8分钟；
第三步：边搅拌边在2分钟内加完水，再湿搅拌8分钟；
第四步：边搅拌边在20分钟内添加完硫酸，在添加硫酸的过程中，铅膏与硫酸反应，温度逐步增加，当温度达55℃时，开循环风以及锅壁的循环水降低温度，保持温度不超65℃；
第五步：搅拌8分钟后出膏，即得正膏；
b、负膏配制方法
第一步：将负膏配方中的铅粉加入和膏机；
第二步：再将负膏配方中的导电纤维、乙炔黑、硫酸钡、腐植酸、木质素加入和膏机，搅拌8分钟；
第三步：边搅拌边在2分钟内加完水，再湿搅拌8分钟；
第四步：边搅拌边在20分钟内添加完硫酸，在添加硫酸的过程中，铅膏与硫酸反应，温度逐步增加，当温度达55℃时，开循环风以及锅壁的循环水降低温度，保持温度不超65℃；
第五步：搅拌8分钟后出膏，即得负膏。
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