[发明专利]一种铅蓄电池负极板铅膏及其制备方法、铅蓄电池

说明书

技术领域

本发明涉及铅蓄电池技术领域，具体的说，涉及一种铅蓄电池负极板铅膏及其制备方法，以及使用该负极板铅膏的铅蓄电池。

背景技术

目前，为电动助力车用提供动力电源的有锂蓄电池，镍氢、燃料电池，磷酸锂铁和铅蓄电池，它们各有优缺点，但是相对而言，铅蓄电池因其技术成熟，安全可靠，原料丰富，价格便宜，可回收利用等特点，逐渐成为了首选的动力电源。

可充电的铅蓄电池的主要原理为：放电时，正极板的二氧化铅和负极板的海绵状铅与电解液中的硫酸反应生成硫酸铅；充电过程中，硫酸铅通过氧化还原反应分别恢复成正极板上的二氧化铅和负极板上呈海绵状的铅。作为铅蓄电池中真正参与电池反应的活性物质，即铅和二氧化铅是疏松的多孔体，需要固定在载体上，通常，用铅或铅基合金制成的栅栏片状物为载体，使得活性物质固定在其中，这种物体称之为板栅，铅蓄电池中分别有正极板栅和负极板栅，其作用主要是支撑活性物质并传输电流。

传统的铅膏，主要为硫酸铅、氧化铅和游离铅，经过化成后转化为活性物质，即正极铅膏氧化生产二氧化铅，负极铅膏还原生成铅，由于二氧化铅的电阻大，电荷接受能力差，放电时由于浓差极化等因素的影响，活性物质的利用率低，而负极铅膏充电时硫酸铅发生还原反应生产海绵状纯铅时，负极板的体积收缩近一倍，收缩越大，孔隙越小，活性物质的利用率越低。另外，作为活性物质的载体，铅锑合金不耐腐蚀，当被腐蚀后的板栅无法起到支撑作用时，活性物质会脱离，造成短路；充电电压过高时，板栅的析氢电位低，会开始分解水，造成水的减少而需要经常加水维护；铅膏的导电性能也关乎到在大电流快充时温度的有效控制。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明的目的之一在于提供一种铅蓄电池负极板铅膏，提高铅蓄电池负极板铅膏的结构强度和与负极板栅的结合力。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种铅蓄电池负极板铅膏，包含有以下重量份的物质：铅粉1000份，炭黑1.5-5份，硫酸钡4-7份，腐殖酸3-8份，石墨10-40份，木素1-4份，纤维0.1-1.5份，表面活性剂0.01-0.05份，氢氧化铝溶胶0.2-1.0份，稀硫酸60-100份，纯水100-150份，加工回用粉6-15份。

所述的纤维为长度在35-150mm的短纤维，短纤维的作用在于粘合，提高活性物质之间的结合力，使得铅膏与板栅之间有很好的结合力从而达到固化的目的，短纤维的用量不宜过多，用量过多时势必会减少活性物质的含量。

根据本发明，所述表面活性剂的应用，促进负极板铅膏中的炭黑的有效分散，在加水后促进炭黑迅速分散到铅膏内部，提高了导电性能，所述的表面活性剂选自直链烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、月桂醇硫酸钠、月桂酰基谷氨酸、壬基酚聚氧乙烯醚、二乙醇酰胺硬质酸甘油单酯中的至少一种。

在铅蓄电池化成的过程中，氢氧化铝溶胶利于支撑起海绵状纯铅，避免负极板铅膏因收缩过大、孔隙过小而导致活性物质的利用率变低；另一方面，相比于现有技术中海绵状的纯铅结构，氢氧化铝溶胶促使在板栅表面形成的网格状的孔隙结构，极大的提高了活性物质的比表面积，有效的提高了铅蓄电池在快速充电的大电流接受能力。

优选的，所述的铅蓄电池负极板铅膏，包含有以下重量份的物质：铅粉1000份，炭黑2.2-4.5份，硫酸钡4.5-6.5份，腐殖酸4.0-6.5份，石墨15-35份，木素2.0-3.5份，纤维0.6-1.2份，表面活性剂0.02-0.04份，氢氧化铝溶胶0.4-0.9份，稀硫酸75-85份，纯水120-130份，加工回用粉8-12份。

优选的，所述的铅蓄电池负极板铅膏，包含有以下重量份的物质：铅粉1000份，炭黑3份，硫酸钡5份，腐殖酸5份，石墨20份，木素3份，纤维1份，表面活性剂0.03份，氢氧化铝溶胶0.6份，稀硫酸80份，纯水125份，加工回用粉10份。

根据本发明，为了降低生产成本，所述的负极板铅膏中还含有加工回用粉，所述的加工回用粉为回收的废旧负极铅膏，粒径为30-50目。

本发明还提供了一种铅蓄电池负极板铅膏的制备方法，包括以下步骤：

(1)将铅粉和加工回用粉预混后，取至少一半的量投入的和膏机中，向其中加入炭黑、硫酸钡、腐殖酸、石墨、木素和纤维，最后在加入剩余量的铅粉和加工回用粉的混合物；

(2)先后加水和表面活性剂，初步混合2-3min，然后缓慢加入氢氧化铝溶胶，充分搅匀，湿和；