CN103855403A - 一种管式铅炭电池负极板材料 - Google Patents

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黄伟国
童庆
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Abstract

本发明公开了一种管式铅炭电池负极板材料：由下列重量份配比的原料混合而成：铅粉：100；硫酸：8～14；硫酸钡：0.7～1.8；纳米电容碳：0.5～10；纳米导电碳纤维：0.1～1；石墨烯：0.5～5；膨胀石墨：0.1～5；腐植酸：0.1～2；聚酯纤维：0.1～1；水：10～20；木素：0.1～2；硬脂酸钡：0.1～1。本发明具有如下的技术效果，分散在负极板中的导电碳纤维起到了导电骨架作用，负极板内引入了活性炭，对负极板的硫酸盐化现象起到抑制作用，同时在电池内形成超级电容器，极大的提高了电池的循环性能。综合以上性能，电池的比能量达到45Wh/kg以上，常温80%DOD循环寿命超过1400次。

Description

一种管式铅炭电池负极板材料
技术领域
本发明涉及一种铅酸电池。
背景技术
随着国家环保要求越来越严格，因此我们对清洁能源的需求也越来越大。管式电池作为一种新型绿色动力电池，其正极板采用管式极板，可以有效防止活性物质脱落，正极板骨架由多元合金压铸成型，耐腐蚀性能好，使用寿命长，比能量特别是比功率要比常规铅酸电池大20%以上，寿命一般也比常规铅酸电池长一倍左右，高温及低温特性要好得多。然而传统管式电池负极板采用涂膏式极板，其循环寿命不能匹配管式电池正极板的循环寿命，同时负极板大电流充电接受能力差。
发明内容
本发明的目的是提供一种管式铅炭电池负极板材料。
本发明的技术方案是，一种管式铅炭电池负极板材料：由下列重量份配比的原料混合而成：铅粉：100；硫酸：8～14；硫酸钡：0.7～1.8；纳米电容碳：0.5～10；纳米导电碳纤维：0.1～1；石墨烯：0.5～5；膨胀石墨：0.1～5；腐植酸：0.1～2；聚酯纤维：0.1～1；水：10～20；木素：0.1～2；硬脂酸钡：0.1～1。
本发明具有如下的技术效果，分散在负极板中的导电碳纤维起到了导电骨架作用，负极板内引入了活性炭，对负极板的硫酸盐化现象起到抑制作用，同时在电池内形成超级电容器，极大的提高了电池的循环性能。综合以上性能，电池的比能量达到45Wh/kg以上，常温80%DOD循环寿命超过1400次。
具体实施方式
实施例1
一种管式铅炭电池正极板，按重量份比称取：
铅粉：100；纳米导电陶瓷亚氧化钛：0.2；导电碳纤维：0.4；红丹：5
（1）将称量好的铅粉、纳米导电陶瓷亚氧化钛、红丹、导电碳纤维倒入容器中，搅拌10～15min，使各组分混合均匀；
（2）灌入套有排管的正极板栅中，并封好底套
（3）浸入1.4g/ml稀硫酸溶液中浸泡2小时。
（4）放入固化室进行固化干燥，制成管式铅炭电池正极板。
一种管式铅炭电池负极板，按重量份称取：
铅粉：100；硫酸：9.5；硫酸钡：0.8；纳米电容碳：0.5；纳米导电碳纤维：0.5；石墨烯：0.5；腐植酸：0.1；聚酯纤维：0.25；水：14；木素：0.3；硬脂酸钡：0.1；
按普通阀控电池负极板生产方法制备管式铅炭电池负极板。控制铅膏视密度在3.8-4.5g/ml。
将管式铅炭电池正极板和负极板组装成电池，电池隔板使用AGM隔板，加入定量稀硫酸电解液。通过对电池进行内化成充放电制成管式铅碳电池。
将上述制备的管式铅碳电池按欧洲汽车研究和发展委员会（EUCAR）的部分荷电状态(PSOC)的测试方法进行测试。PSOC测试步骤如下：
（1）测试电池2hr容量C2；
（2）将电池充满电并用2hr电流放电至60%SOC；
（3）5C2放电18s；
（4）静置18s；
（5）4.5C2充电4s；
（6）2.5C2充电8s；
（7）1C2充电54s；
（8）静置18s
（9）循环进行上述3-8步骤，截止电压为1.7V。
本实施例制作的管式铅炭电池比能量达到48Wh/kg，常温80%DOD循环寿命达到1450次。PSOC循环寿命测试结果如表1。
实施例2
一种管式铅炭电池正极板，按重量份称取：
铅粉：100；纳米导电陶瓷亚氧化钛：0.5；导电碳纤维：0.1；红丹：7。
具体制备方法同实施例1
一种管式铅炭电池负极板，按重量份称取：
铅粉：100；硫酸：10；硫酸钡：1.0；纳米电容碳：0.5；纳米导电碳纤维：0.5；膨胀石墨：1.0；腐植酸：0.3；聚酯纤维：0.25；水：14；木素：0.1；硬脂酸钡：0.1；
按普通阀控电池负极板生产方法制备管式铅炭电池负极板。控制铅膏视密度在3.8-4.7g/ml。
将铅炭电池管式正极板和负极板组装成电池，电池隔板使用AGM隔板，加入定量稀硫酸电解液。通过对电池进行内化成充放电制成管式铅碳电池。电池比能量达到45Wh/kg，常温80%DOD循环寿命达到1550次，PSOC循环寿命测试结果如表1。
实施例3
一种铅炭电池管式正极板，按重量比称取：
铅粉：100；导电碳纤维：0.5；红丹：9。
具体制备方法同实施例1
一种铅炭电池负极板，按重量份称取：
铅粉：100；硫酸：10；硫酸钡：1.0；纳米电容碳：0.2；纳米导电碳纤维：1.0；膨胀石墨：0.5；腐植酸：0.3；聚酯纤维：0.25：水，14：木素，0.1：硬脂酸钡：0.1；
按普通阀控电池负极板生产方法制备管式铅炭电池负极板。控制铅膏视密度在3.6-4.7g/ml。
将铅炭电池管式正极板和负极板组装成电池，电池隔板使用AGM隔板，加入定量稀硫酸电解液。通过对电池进行内化成充放电制成管式铅碳电池。电池比能量达到44Wh/kg，常温80%DOD循环寿命达到1520次，PSOC循环寿命测试结果如表1。
实施例4
一种铅炭电池管式正极板，按重量比称取：
铅粉：100；纳米导电陶瓷亚氧化钛：0.8；导电碳纤维：，0.2；红丹：5。
具体制备方法同实施例1
一种铅炭电池负极板，按重量份称取：
铅粉：100；硫酸：10；硫酸钡：1.0；纳米电容碳：1.0；纳米导电碳纤维：0.7；膨胀石墨：0.5；腐植酸：0.1；聚酯纤维：0.25；水：14；木素：0.2；硬脂酸钡：0.1；
按普通阀控电池负极板生产方法制备管式铅炭电池负极板。控制铅膏视密度在3.6-4.5g/ml。
将铅炭电池管式正极板和负极板组装成电池，电池隔板使用AGM隔板，加入定量稀硫酸电解液。通过对电池进行内化成充放电制成管式铅碳电池。电池比能量达到45Wh/kg，常温80%DOD循环寿命达到1500次，PSOC循环寿命测试结果如表1。
表1本发明实施例制备的管式铅碳电池和普通管式电池的部分荷电态测试循环寿命数据表。
Figure BDA0000483637400000041

Claims (1)

1.一种管式铅炭电池负极板材料：由下列重量份配比的原料混合而成：铅粉：100；硫酸：8～14；硫酸钡：0.7～1.8；纳米电容碳：0.5～10；纳米导电碳纤维：0.1～1；石墨烯：0.5～5；膨胀石墨：0.1～5；腐植酸：0.1～2；聚酯纤维：0.1～1；水：10～20；木素：0.1～2；硬脂酸钡：0.1～1。
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