CN103035923B - 一种耐低温蓄电池内化成铅膏 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐低温蓄电池内化成铅膏，由正极铅膏和负极铅膏组成，正极铅膏中各化学成分占正极铅膏铅粉质量的质量分数为：稀硫酸6.8%～8%，去离子水10%～11%，胶体石墨0.1%～0.3%，氧化亚锡0.06%～0.2%，三氧化二铋0.03%～0.08%，聚酯短纤维0.07%～0.11%；负极铅膏中各化学成分占负极铅膏铅粉质量的质量分数为：稀硫酸6.8%～8.7%，去离子水9%～11%，硫酸钡1.0%～1.3%，乙炔碳黑0.2%～0.5%，木素磺酸钠0.2%～0.6%，腐植酸0.20%～0.50%，聚酯短纤维0.08%～0.12%。本发明通过改进铅膏配方、电解液比重、正负极活性物质重量比等方法，使电池更适宜北方的环境，来提高电池的寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种适用于北方低温地区的蓄电池内化成铅膏。
背景技术
随着市场上电动自行车、电动摩托车、电动三轮车数量的日益增加和应用范围的推广，对各型号电动车蓄电池的需求量在急剧的增加，随之电动车蓄电池厂出售的电池数量也非常大，其退返电池的数量也在不断提升，这对蓄电池生产厂家来说也是个困扰，经过长期对大量退回电池的解剖分析，发现电池在相同地区出现的故障现象除装配原因外其余现象基本相同，对于南方地区出现的电池鼓胀（热失控）和板栅腐蚀现象比较多，而对于北方地区则出现的电池低温时的充电接受性能差（充不足电）和放电容量低（行驶路程短）。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种高容量、长寿命的专门适用于北方低温地区电动车用蓄电池内化成铅膏，减少北方地区出现的电池低温时的充电接受性能差（充不足电）和放电容量低（行驶路程短）现象。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种耐低温蓄电池内化成铅膏，由正极铅膏和负极铅膏组成，其特征在于：
正极铅膏中各化学成分占正极铅膏铅粉质量的质量分数为：稀硫酸6.8%～8%，去离子水10%～11%，胶体石墨0.1%～0.3%，氧化亚锡0.06%～0.2%，三氧化二铋0.03%～0.08%，聚酯短纤维0.07%～0.11%；
负极铅膏中各化学成分占负极铅膏铅粉质量的质量分数为：稀硫酸6.8%～8.7%，去离子水9%～11%，硫酸钡1.0%～1.3%，乙炔碳黑0.2%～0.5%，木素磺酸钠0.2%～0.6%，腐植酸0.20%～0.50%，聚酯短纤维0.08%～0.12%。
优选的，使用该铅膏的蓄电池电解液比重为1.26～1.28g/cm3。
优选的，所述正极铅膏与负极铅膏间的活性物质比为1：0.85～0.93。
优选的，所述正极铅膏密度为4.10～4.20g/cm3，所述负极铅膏密度为4.25～4.45g/cm3。
优选的，正极铅膏中各化学成分占正极铅膏铅粉质量的质量分数为：稀硫酸7.4%，去离子水10.5%，胶体石墨0.2%，氧化亚锡0.13%，三氧化二铋0.05%，聚酯短纤维0.09%；
负极铅膏中各化学成分占负极铅膏铅粉质量的质量分数为：稀硫酸7.8%，去离子水10%，硫酸钡1.15%，乙炔碳黑0.35%，木素磺酸钠0.4%，腐植酸0.35%，聚酯短纤维0.10%。
本发明针对北方高温地区发现的共性的故障情况，分析认为应用于不同地区电池的铅膏配方、电解液比重、正负极的活性物质比也应有所不同，所以通过改进铅膏配方、电解液比重、正负极活性物质重量比等方法，使电池更适宜北方的环境，来提高电池的寿命，从而达到降低电池退货率的目的。
具体实施方式
本发明的耐低温蓄电池内化成铅膏由正极铅膏和负极铅膏组成，
正极铅膏中各化学成分占正极铅膏铅粉质量的质量分数为：稀硫酸6.8%～8%，去离子水10%～11%，胶体石墨0.1%～0.3%，氧化亚锡0.06%～0.2%，三氧化二铋0.03%～0.08%，聚酯短纤维0.07%～0.11%；
负极铅膏中各化学成分占负极铅膏铅粉质量的质量分数为：稀硫酸6.8%～8.7%，去离子水9%～11%，硫酸钡1.0%～1.3%，乙炔碳黑0.2%～0.5%，木素磺酸钠0.2%～0.6%，腐植酸0.20%～0.50%，聚酯短纤维0.08%～0.12%。使用该铅膏的蓄电池电解液比重为1.26～1.28g/cm3。
所述正极铅膏与负极铅膏间的活性物质比为1：0.85～0.93（正负干铅膏统称为活性物质）。所述正极铅膏密度为4.10～4.20g/cm3，所述负极铅膏密度为4.25～4.45g/cm3。
下面结合具体实施例对本发明做出具体说明：
实施例1，
正极铅膏中各化学成分占正极铅膏铅粉质量的质量分数为：稀硫酸7.4%，去离子水10.5%，胶体石墨0.2%，氧化亚锡0.13%，三氧化二铋0.05%，聚酯短纤维0.09%；
负极铅膏中各化学成分占负极铅膏铅粉质量的质量分数为：稀硫酸7.8%，去离子水10%，硫酸钡1.15%，乙炔碳黑0.35%，木素磺酸钠0.4%，腐植酸0.35%，聚酯短纤维0.10%。
电解液比重为1.27g/cm3。所述正极铅膏与负极铅膏间的活性物质比为1：0.89。所述正极铅膏密度为4.15g/cm3，所述负极铅膏密度为4.35g/cm3。
实施例2，
正极铅膏中各化学成分占正极铅膏铅粉质量的质量分数为：稀硫酸6.8%，去离子水10%，胶体石墨0.1%，氧化亚锡0.06%，三氧化二铋0.03%，聚酯短纤维0.07%；
负极铅膏中各化学成分占负极铅膏铅粉质量的质量分数为：稀硫酸6.8%，去离子水9%，硫酸钡1%，乙炔碳黑0.2%，木素磺酸钠0.2%，腐植酸0.2%，聚酯短纤维0.08%。
电解液比重为1.26g/cm3。所述正极铅膏与负极铅膏间的活性物质比为1：0.85。所述正极铅膏密度为4.10g/cm3，所述负极铅膏密度为4.25g/cm3。
实施例3，
正极铅膏中各化学成分占正极铅膏铅粉质量的质量分数为：稀硫酸8%，去离子水11%，胶体石墨0.3%，氧化亚锡0.2%，三氧化二铋0.08%，聚酯短纤维0.11%；
负极铅膏中各化学成分占负极铅膏铅粉质量的质量分数为：稀硫酸8.7%，去离子水11%，硫酸钡1.3%，乙炔碳黑0.5%，木素磺酸钠0.6%，腐植酸0.5%，聚酯短纤维0.12%。
电解液比重为1.28g/cm3。所述正极铅膏与负极铅膏间的活性物质比为1：0.93。所述正极铅膏密度为4.20g/cm3，所述负极铅膏密度为4.45g/cm3。
本发明正极铅膏化学组分中：氧化亚锡、三氧化二铋、胶体石墨和聚酯短纤维为正极添加剂，其中加入氧化亚锡，在和膏时反应生成硫酸亚锡，使正极颗粒分布更均匀，导电性更好，使极板易于充电并提高蓄电池的使用寿命；加入三氧化二铋可以减小正板栅和正活的电位差异，降低界面内阻。
本发明负极铅膏化学组分中：硫酸钡，乙炔炭黑、木素磺酸钠、腐植酸和聚酯短纤维为负极添加剂，其中加入硫酸钡主要是在放电时为产物硫酸铅提供成核的中心，起晶核作用，并对负板板“收缩“和”钝化”起到很好的抑制作用。加入木素磺酸钠主要是改善和提高低温放电性能、加入腐植酸主要是提高低温充电接受能力和抑制负板板“收缩“和”钝化”作用。
针对北方低温地区的特点通过提高硫酸钡、腐植酸和木素磺酸钠的比例的调整，以期达到抑制负板板“收缩“和”钝化”，从而达到提高电池的低温充电接受能力和低温放电容量，提高容量及提高电池寿命的目的。
另外，本发明关键的工艺参数进行了如下几方面的特殊优化：
（1）调整电解液比重：
电解液比重由原来的1.25～1.27g/cm3调整为1.26～1.28g/cm3，通过提高电解液比重，可以提高电池的容量，因为在低温地区电解液对板栅腐蚀速率慢，所以北方温度低的地区电解液对板栅的腐蚀速率也会降低，减小了内阻，从而在提高容量的同时也延长了电池的使用寿命。
（2）调整正负极板的活性物质比例：
正负生极板活性物质比由原来的1：0.81～0.88调整为1：0.85～0.93。主要是提高了负生极板的活性物质量，因负极活性物质量主要影响的是低温充电能力、低温放电容量和大电流起动性能，而在北方地区温度偏低，其活性物质的利用率在北方的低温地区也随之降低，通过增加负生极板的活性物质量其目的主要提高电池的低温充电接受能力和提高电池的低温放电容量，从而达到提高蓄电池循环寿命的目的。
（3）降低正负铅膏的密度
正铅膏密度为由原来的4.15～4.30g/cm3调整为4.10～4.20g/cm3。负铅膏密度由原来的4.4～4.60g/cm3调整为4.25～4.45g/cm3。通过降低铅膏的密度增加活性物质的孔率从而提高了加入电解液的量，使电池在循环过程中由于电解发液充足而提高了电池的循环寿命。
通过采用本发明提供的对以上铅膏配方的调整及电解液比重、正负铅膏密度、正负极板的活性物质重量比等工艺参数的调整后所制成电池，其电池的耐低温性增强（低温充电接受能力和低温放电容量增加），电池的内阻降低，大大降低了电池因长期充不足电而引起的极板硫酸盐化问题，蓄电池具有很高的初始容量和循环寿命，特别适合于北方低温地区使用。
Claims (3)
1.一种耐低温蓄电池内化成铅膏，由正极铅膏和负极铅膏组成，其特征在于：
正极铅膏中各化学成分占正极铅膏铅粉质量的质量分数为：稀硫酸6.8％～8％，去离子水10％～11％，胶体石墨0.1％～0.3％，氧化亚锡0.06％～0.2％，三氧化二铋0.03％～0.08％，聚酯短纤维0.07％～0.11％；
负极铅膏中各化学成分占负极铅膏铅粉质量的质量分数为：稀硫酸6.8％～8.7％，去离子水9％～11％，硫酸钡1.0％～1.3％，乙炔碳黑0.2％～0.5％，木素磺酸钠0.2％～0.6％，腐植酸0.20％～0.50％，聚酯短纤维0.08％～0.12％；
使用该铅膏的蓄电池电解液比重为1.26～1.28g/cm3；所述正极铅膏与负极铅膏间的活性物质比为1：0.85～0.93。
2.根据权利要求1所述的铅膏，其特征在于：所述正极铅膏密度为4.10～4.20g/cm3，所述负极铅膏密度为4.25～4.45g/cm3。
3.根据权利要求1所述的铅膏，其特征在于：
正极铅膏中各化学成分占正极铅膏铅粉质量的质量分数为：稀硫酸7.4％，去离子水10.5％，胶体石墨0.2％，氧化亚锡0.13％，三氧化二铋0.05％，聚酯短纤维0.09％；
负极铅膏中各化学成分占负极铅膏铅粉质量的质量分数为：稀硫酸7.8％，去离子水10％，硫酸钡1.15％，乙炔碳黑0.35％，木素磺酸钠0.4％，腐植酸0.35％，聚酯短纤维0.10％。
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