[发明专利]铅炭电池负极板及其制备方法

说明书

本发明属于铅酸蓄电池技术领域，具体涉及一种铅炭电池负极板及其制备方法。铅炭电池负极板包括负板栅和铅炭负极活性物质，铅炭负极活性物质由如下原料制成：甲壳素多孔炭、炭黑、乙炔黑、氧化银、硫酸钡、粘结剂、木素、铅粉，还包括硫酸和水。本发明采用多种炭材料复合使用的方法，提高了炭材料在活性物质中的作用，增加了电池的容量和大电流充放电性能。

技术领域

本发明属于铅酸蓄电池技术领域，具体涉及一种铅炭电池负极板及其制备方法。

背景技术

随着物流产业的迅猛发展以及特殊用途动力的现实需求，传统叉车用铅酸蓄电池现有的充放电速度无法满足客户的需求，同时快速充电容易造成电池长期欠充电，造成负极的不可逆硫酸盐化，进一步降低电池的使用寿命。

经过前期论证，电位在极板上面的不均匀分布是造成电池充电速度低的重要原因，电位分布的不均匀除了与板栅结构设计有关外，与极板不同部位活性物质的电阻分布有关。

此外，电极在电流放电时，负极为导电性能较好的海绵状铅氧化成导电性差的硫酸铅，造成放电性能变差，特别是大电流放电时，硫酸铅只在表面生成，阻碍硫酸的扩散，降低活性物质利用率。而在充电时，极板内部几乎全是不导电的硫酸铅，电极导电性差，充电电流的利用率低，造成电池的大电流充电接受能力下降。

发明内容

本发明的目的是提供一种铅炭电池负极板，充电速度快、负极硫酸盐化缓慢；本发明同时提供了铅炭电池负极板的制备方法，科学合理、简单易行。

本发明所述的铅炭电池负极板，包括负板栅和铅炭负极活性物质，铅炭负极活性物质由如下重量百分数的原料制成：

还包括硫酸和水，以甲壳素多孔炭、炭黑、乙炔黑、氧化银、硫酸钡、粘结剂、木素和铅粉的总质量为100％计，铅粉、硫酸和水的重量比为1000:60-90:100-150。

所述的甲壳素多孔炭的制备方法是将甲壳素粉末平铺在坩埚中，厚度不大于3mm，在马弗炉中加热6-10h，温度为150-300℃，加热完成后直接将粉末在10s时间内放入-30℃的低温箱中，冷却15min，之后依次放入无水乙醇或丙酮溶液中8h、50％的硫酸溶液8h和蒸馏水中12h，干燥后在行星球磨机，使用玛瑙球进行研磨，研磨速度为1000转/min，最后过100目筛备用。

甲壳素来源广泛，成本低，性能稳定；甲壳素高温处理后，进行迅速降温，快速表面收缩改变了表面的微观结构，造成多孔；使用玛瑙球在球磨机中高速旋转，不但改变颗粒尺寸，同时改性炭材料表面结构状态。

将甲壳素多孔炭材料与颗粒团聚型炭黑复合使用，发挥多孔炭材料的高比表面积和颗粒团聚型炭材料的优势，同时在结构上相互补充，微孔填充，提高电极的导电性；

铅炭负极组分中总炭含量为0.8％-3.9％之间，可以使炭材料通过隧道效应构建导电通路，提高电极的导电性。

所述的炭黑为颗粒团聚型炭黑，优选美国卡波特公司PBX135。

所述的粘结剂为聚四氟乙烯乳液(60％)。

所述的硫酸的密度为1.4g/ml。

所述的负板栅为铅钙锡铝合金板栅。

本发明所述的铅炭电池负极板的制备方法，步骤如下：

(1)首先将甲壳素多孔炭、炭黑和氧化银混合后加入水中，在高速分散机上进行搅拌；

(2)将铅粉加入真空和膏机中，然后加入步骤(1)制备的材料，搅拌后再加入粘结剂；

(3)将木素、乙炔黑和硫酸钡加入真空和膏机内，搅拌；

(4)再将硫酸均匀淋入和膏机内，继续搅拌，停机后得到膏体；