[发明专利]一种铅酸蓄电池高活性物质利用率正极铅膏及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铅酸蓄电池高活性物质利用率正极铅膏，属蓄电池技术领域。

背景技术

随着蓄电池行业的快速发展，对铅酸蓄电池尤其是对小尺寸产品的需求量及性能要求越来越高。随着近年来的研究，铅酸蓄电池正极铅膏的活性物质利用率有了长足的发展，按现有技术，正极铅膏活性物质利用率已可以达到53％，但这与需求还有一定的差距，活性物质利用率还有进一步提高的空间。目前对铅酸蓄电池产品的性能要求体现在：1.良好的可充电接受能力；2.优良的低温大电流起动放电能力；3.高的正极活性物质利用率；4.较大的反应面积；5.较长的使用寿命。按照现有铅酸蓄电池的生产工艺，普通正极铅膏配方是：铅粉、纤维、稀硫酸和水。这种常规配方使得铅酸蓄电池的性能受到限制，正极活性物质利用率难以再提高，因此，欲进一步提高正极铅膏活性物质利用率，需结合正极活性物质对正极铅膏的配方予以优化改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述已有技术之缺陷而提供一种铅酸蓄电池高活性物质利用率正极铅膏及制备方法，从而提高正极活性物质的利用率、反应面积和各项电气性能，满足车辆用蓄电池的需要。

本发明所称问题是由以下述技术方案解决的：

一种铅酸蓄电池高活性物质利用率正极铅膏，其特别之处是：所述铅膏由下述重量单位的物质制成：铅粉100、石墨粉0.01～1.5、硫酸钠0.01～1.0、聚酯纤维0.03～0.12、酸量7～14，所述酸量是在温度为25℃时、密度为1.4g/cm³的稀硫酸。

上述铅酸蓄电池高活性物质利用率正极铅膏，所述硫酸钠为无水粉状。

上述铅酸蓄电池高活性物质利用率正极铅膏，所述聚酯纤维长度为3～5mm。

上述铅酸蓄电池高活性物质利用率正极铅膏，所述铅粉中PbO含量为63-85％。

一种制备上述铅酸蓄电池高活性物质利用率正极铅膏的方法，它按如下工序进行：

a.配料：按上述铅膏原料配比称取各原料；

b.干混：将上述铅膏固体原料放入和膏机内干混；

c.湿混：加入原料重量10～13％的纯净水搅拌均匀；

d.淋酸：边搅拌边以喷淋状方式按配比加入密度为1.40g/cm³的硫酸溶液，和膏温度控制在50～80℃之间，搅拌保持10～20min，降温，出膏温度低于45℃。

本发明针对铅酸蓄电池高正极铅膏活性物质利用率、优良的低温起动能力和长寿命的要求而设计。在正极铅膏配方中增加了适量石墨粉、适量的硫酸钠，选用耐酸性能好的聚酯纤维，并采用合理的酸量。经过上述改进使得正极活性物质利用率可达60％左右，产品的低温起动能力、使用寿命得到有效提高。试验数据表明，按照GB/T8005.1～3《中华人民共和国国家标准起动用铅酸蓄电池技术要求》标准进行性能检测，采用本发明正极铅膏制造的蓄电池，主要技术性能指标完全可以达到并超过标准要求，满足各种车辆的要求。

具体实施方式

本发明根据各种车辆用铅酸蓄电池需要高的正极活性物质利用率、优良的低温能力及长寿命的特点，在正极铅膏配方中增加了纯度高的石墨粉，以改善正极活性物质的结晶结构，提高正极活性物质的各项性能指标；增加了无水粉状硫酸钠，通过在化成过程中溶解析出，提高活性物质的孔率，提高反应面积，同时析出的硫酸钠在蓄电池中增强了电解液的导电能力，提高了电池的深放电性能；选择耐酸性能好的聚酯纤维加入到正极活性物质中以提高其固膏能力，该聚酯纤维在电池使用完成后，仍能够看到明显的纤维丝；采用合理的酸量，提高了低温起动能力和使用寿命。

下表是采用本发明铅膏制作的铅酸蓄电池与采用一般铅膏制作的铅酸蓄电池试验达到的技术指标对比(以20小时率容量54Ah的电池为例)：

注：以上为调整结构后，按相同的结构、相同的活性物质量进行的试验。

由表中数据可以看出，采用本发明正极铅膏制作的铅酸蓄电池与一般配方正极铅膏制作的铅酸蓄电池相比，具有高的活性物质利用率、优良的低温起动能力、优良的常温起动性能和深放电性能，并且寿命高出普通配方电池，从电池的20小时率容量可见，平均容量高出5.0Ah多，活性物质的利用率得到了提高。但直接采用一般配方铅酸蓄电池铅膏工艺制作的电池，由于正 活性物质利用率低及纤维在电池后期的作用消失，导致电池的寿命终止。

以下提供几个具体实例：