[发明专利]一种高性能长寿命动力铅酸蓄电池正极材料

说明书

本发明公开了一种高性能长寿命动力铅酸蓄电池正极材料。该正极材料按照质量份包含以下组份：α‑氧化铅65～75份；β‑氧化铅5～15份；铅粉20～30份；导电纤维0.05～0.2份；导电剂1.65～4.2份；助剂2.95～5.8份。本发明的正极材料具有低电阻率、高充放电性能和大容量的特点，具有比碳材料更高的析氢析氧电位，有效抑制电池在充电末期的气体析出，减少电池失水，提高正极活性物质与板栅结合强度增强活性物质导电性改善电池容量和循环寿命。

技术领域

本发明涉及铅酸蓄电池领域，具体涉及一种高性能长寿命动力铅酸蓄电池正极材料。

背景技术

铅酸蓄电池(Lead-acid battery)于1859年由法国人普兰特(Plante)发明，其主要由正极板、负极板、电解液、隔板、电解槽、电池盖、极柱等组成。其正极的主要活性成分是二氧化铅，负极的主要活性成分是铅，电解液是硫酸溶液。其放电时涉及的化学反应如下：

放电正极：PbO₂+4H⁺+SO₄^2-+2e^-＝PbSO₄+2H₂O；

放电负极：Pb+SO₄^2--2e^-＝PbSO₄；

铅酸蓄电池其充放电性能好、安全稳定且价格便宜，目前被广泛应用到电动助力车以及作为汽车的启动电源。虽然铅酸蓄电池的应用非常广泛，但是比能量、循环寿命方面还有待提高，特别是电池的容量及电池使用的寿命。而这几方面性能一般有正极板活性物质决定，影响正极板活性物质的是正极铅膏的配方，铅膏的配方可以影响电池的容量、寿命、以及其它性能。目前大多数铅蓄电池生产厂的铅膏配方都采用岛津球磨法制备的含量氧化度在70-80%铅粉、导电剂、粘合剂和纤维的物料组分，增加配方中的导电剂、粘合剂和纤维的含量可以提高电池的初期性能，但是导致活性物质附着强度降低，电池的使用寿命降低。

中国专利CN105489888A中公布一种蓄电池正极铅膏配方，配方组分配比为：β氧化铅100，去离子水11-20、硫酸3-5、石墨0.1-1、短纤维0.05-0.15该配方解决了化成及充放电过程中的转化效率及电池的放电容量等问题，但该配方未考虑到纯β氧化铅作为配方合膏填涂到板栅上在固化工序无法解决板栅腐蚀层形成与铅膏结合的结合力强度问题，导致在后期充放电循环过程中造成铅膏与板栅结合不牢造成电化学极化增大，影响后期的充放电效率，同时由于结合问题易造成铅膏泥化脱落影响电池的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提出一种高性能长寿命动力铅酸蓄电池正极材料，通过加强活性物质的结合力，来提高电池的寿命。

本发明提出一种高性能长寿命动力铅酸蓄电池正极材料，按照质量份包含以下组份：α-氧化铅65～75份；β-氧化铅5～15份；铅粉20～30份；导电纤维0.05～0.2份；导电剂1.65～4.2份；助剂2.95～5.8份。

α-氧化铅不仅可以与硫酸反应合膏后形成稳定的3BS网状结构保证电池的初始容量，同时α-氧化铅具有良好的机械结构，可以更好的为活性物质提供附着骨架，由于其有很好的机械性能，可以降低附着其表面上活性物质的软化脱落，从而大大的提高了电池的使用寿命。

β-氧化铅可以在合膏固化过程中形成高强度的4BS网状结构，提高活性物质的结合力，防止电池在循环使用过程中活性物质过早泥化脱落失效，延长电池的寿命；同时β-氧化铅具有较强的放电容量，提高电池的容量。