[发明专利]动力型铅酸蓄电池正极板有效
申请号: | 201210486646.6 | 申请日: | 2012-11-26 |
公开(公告)号: | CN102931380A | 公开(公告)日: | 2013-02-13 |
发明(设计)人: | 柳颖;高建峰;张娟;周建国 | 申请(专利权)人: | 苏州大学 |
主分类号: | H01M4/14 | 分类号: | H01M4/14;H01M4/62 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人: | 常亮 |
地址: | 215123 江苏*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 动力 型铅酸 蓄电池 极板 | ||
技术领域
本发明涉及蓄电池技术领域,尤其涉及一种动力型铅酸蓄电池正极板。
背景技术
能源是现代社会发展的基础,是现代人们赖以生存的必需。在人们日渐关注环保和绿色能源的今天,电动车这种轻便快捷、无污染、使用成本低的交通工具,已越来越普及。给电动车提供电能的设备为蓄电池,即蓄电池是电动车的能源。目前,应用于电动车上的蓄电池多为铅酸蓄电池(约占市场份额的95%以上),这得益于铅酸蓄电池具有资源丰富、价格低廉且安全性能好等多项优点。
但是,相对镍-金属氢化物电池或锂电池等电池体系来说,所述铅酸蓄电池又具有使用寿命短的缺点,从而造成资源损耗多的问题。根据多项研究表明,造成电动车用动力型铅酸蓄电池寿命短的主要原因之一是:铅酸蓄电池正极板上的活性物质(一般为二氧化铅)软化,进而使得正极活性物质二氧化铅脱落到电解液中,在电池内部形成短路,从而使电池失去容量,造成电池失效。
而造成正极活性物质软化、脱落的原因与作为电动车动力的这种铅酸电池的使用条件是密切相关的。动力型铅酸电池的使用状况是重负荷、深循环,在这种使用条件下,电池的正极活性物质在多次深充电和深放电后,活性物质之间以及活性物质与板栅之间的结合减弱,并且电池深循环使用,充电时间长,正极活性物质受到充电时存在的析氧冲击严重,活性物质密度下降,最后软化脱落,导致电池失效。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种动力型铅酸蓄电池正极板,该正极板能有效的提高动力型铅酸蓄电池的使用寿命。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种动力型铅酸蓄电池正极板,该正极板包括:正极板栅和涂覆于所述正极板栅表面的活性物质层;其中,所述的活性物质层由二氧化铅中混入短切碳纤维增强材料制成。
优选的,上述动力型铅酸蓄电池正极板中,所述正极板栅为电解铅。
优选的,上述动力型铅酸蓄电池正极板中,所述短切碳纤维增强材料的总重量占活性物质层铅重量的0.0001~0.09%。
优选的,上述动力型铅酸蓄电池正极板中,所述短切碳纤维增强材料的组分包括:炭纤维、石墨纤维和分散剂。
进一步的,上述动力型铅酸蓄电池正极板中,所述炭纤维和石墨纤维的比强度均为2000MPa,比模量均为250GPa,长度为2~6mm。
优选的,上述动力型铅酸蓄电池正极板中,所述分散剂为甲基纤维素、羧甲基纤维素钠和羟乙基纤维素中的一种或多种。
优选的,上述动力型铅酸蓄电池正极板中,所述短切碳纤维增强材料的组分重量百分比为:炭纤维5~70%、石墨纤维5~70%、分散剂1~45%。
进一步的,上述动力型铅酸蓄电池正极板中,所述短切碳纤维增强材料的组分重量百分比为:炭纤维15~55%、石墨纤维20~60%、分散剂5~35%。
特别的,上述动力型铅酸蓄电池正极板中,所述碳纤维增强材料的组分重量百分比为:炭纤维35%、石墨纤维40%、分散剂25%。
从上述技术方案可以看出,本发明所提供的动力型铅酸蓄电池正极板,由于其正极活性物质中加入了具有较高的比强度和比模量的碳纤维增强材料,所制成的正极板具有高强度和高强承载能力,从而增强了正极板的结构强度和尺寸稳定性;且由于正极活性物质中的碳纤维各组分不参与电池的电化学反应,因此,随着电池充放电的进行,所述正极板的结构强度依旧不变,从而大大提高了所述正极板的抗蠕变能力,提高了活性物质之间以及活性物质与正极板栅小格之间的结合力,使得所述活性物质不易软化、脱落,进而提高了铅酸蓄电池的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的有关本发明的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种动力型铅酸蓄电池正极板的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
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