一种循环型铅酸蓄电池正极铅膏配方及其制备方法与流程

1.本发明涉及铅酸蓄电池技术领域，尤其涉及一种循环型铅酸蓄电池正极铅膏配方及其制备方法。


背景技术：

2.铅酸蓄电池具有一百多年的发展历史，广泛运用于多个行业，为降低温室气体排放，铅酸蓄电池在动力市场呈现出爆发式增长。铅酸蓄电池结构简单、生产工艺成熟、性能安全可靠。
3.基于环保考虑，国家出台政策限制铅锑镉合金应用，各生产厂家转向铅钙合金体系，铅钙合金在循环过程出现明显的早期容量衰减现象，三氧化二锑又被应用到正极铅膏配膏方中，解决了“无锑效应”带来的早期容量衰减，但也对和膏及固化过程中四碱式硫酸铅的生成产生了显著的抑制作用。在解决“无锑效应”的同时，如何提高铅膏中四碱式硫酸铅含量成了循环用途迫切需要解决的问题。


技术实现要素：

4.本发明针对两轮车、三轮车用铅酸动力蓄电池现有技术的不足，提供了一种循环型铅酸蓄电池正极铅膏配方及其制备方法。
5.循环使用的工况最终失效模式都是正极活性物质软化，“骨架”坍塌。正极铅膏中四碱式硫酸铅经化成后转化为α型二氧化铅，α型二氧化铅构成正极活性的“骨架”，所以铅膏中四碱式硫酸铅含量水平直接决定电池的循环性能。
6.本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
7.一种循环型铅酸蓄电池正极铅膏配方，各组分相对铅粉质量百分数：稀硫酸8～10％、去离子水8～12％、短纤维0.05～0.12％、胶体石墨0.1～0.4％、硫酸亚锡0.05～0.12％、五氧化二锑0.05～0.12％和铅粉。
8.优选的，所述稀硫酸在25℃条件下硫酸密度为1.400
±
0.002g/cm3。
9.优选的，所述硫酸亚锡和五氧化二锑均为分析纯级。
10.优选的，所述五氧化二锑粒径分布范围：0.2～1.8μm，d50范围：0.45～0.55μm。
11.优选的，所述铅粉氧化度在72～78％。
12.一种循环型铅酸蓄电池正极铅膏配方的制备方法，包括以下步骤：
13.s1、物料干拌：将合适质量百分比的铅粉、短纤维、硫酸亚锡和五氧化二锑加入到搅拌仓中进行干拌，干拌时间为5.5min；
14.s2、物料湿拌：对于s1中的混合料，在1min内快速加完水，湿搅拌5min；
15.s3、稀硫酸添加：对于s2中的混合料，在8min
±
0.5min加完稀硫酸，加完稀硫酸后进行混合搅拌，形成铅膏；
16.s4、风冷处理：铅膏内部温度达到85℃时启动风冷；
17.s5、搅拌操作：在风冷后，搅拌10min结束
18.本发明的优点在于：1、五氧化二锑不对四碱式硫酸铅生成产生抑制作用；
19.2、sb
5
在正极活性物质中连接三个水化高分子链，而sb
3
仅连接二个水化高分子链，五氧化二锑增强了活性物质间质子导电能力；在活性物质质量不改变情况下，电池的常低温容量都有一定提升；
20.3、稀硫酸与铅粉反应是放热反应，制程中加快加酸速度可以提高和膏过程温度，并且达到85℃时启动风冷降温，维持一定时间的高温有利于铅膏中四碱式硫酸铅的生成。
附图说明
21.图1为本发明改进前与改进后100％dod循环对比试验曲线图；
具体实施方式
22.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.实施例1
24.一种循环型铅酸蓄电池正极铅膏配方，各组分相对铅粉质量百分数：稀硫酸8％、去离子水8％、短纤维0.05％、胶体石墨0.1％、硫酸亚锡0.05％、五氧化二锑0.05％和铅粉。
25.稀硫酸在25℃条件下硫酸密度为1.400
±
0.002g/cm3，硫酸亚锡和五氧化二锑均为分析纯级，五氧化二锑粒径分布范围：0.2～1.8μm，d50范围：0.45～0.55μm，铅粉氧化度在72～78％。
26.将上述质量百分数的物料依照下述步骤进行制备：
27.s1、物料干拌：将合适质量百分比的铅粉、短纤维、硫酸亚锡和五氧化二锑加入到搅拌仓中进行干拌，干拌时间为5.5min；
28.s2、物料湿拌：对于s1中的混合料，在1min内快速加完水，湿搅拌5min；
29.s3、稀硫酸添加：对于s2中的混合料，在8min
±
0.5min加完稀硫酸，加完稀硫酸后进行混合搅拌，形成铅膏；
30.s4、风冷处理：铅膏内部温度达到85℃时启动风冷；
31.s5、搅拌操作：在风冷后，搅拌10min结束。
32.实施例2
33.一种循环型铅酸蓄电池正极铅膏配方，各组分相对铅粉质量百分数：稀硫酸10％、去离子水12％、短纤维0.05％、胶体石墨0.12％、硫酸亚锡0.12％、五氧化二锑0.12％和铅粉。
34.稀硫酸在25℃条件下硫酸密度为1.400
±
0.002g/cm3，硫酸亚锡和五氧化二锑均为分析纯级，五氧化二锑粒径分布范围：0.2～1.8μm，d50范围：0.45～0.55μm，铅粉氧化度在72～78％。
35.将上述质量百分数的物料依照下述步骤进行制备：
36.s1、物料干拌：将合适质量百分比的铅粉、短纤维、硫酸亚锡和五氧化二锑加入到搅拌仓中进行干拌，干拌时间为5.5min；
37.s2、物料湿拌：对于s1中的混合料，在1min内快速加完水，湿搅拌5min；
38.s3、稀硫酸添加：对于s2中的混合料，在8min
±
0.5min加完稀硫酸，加完稀硫酸后进行混合搅拌，形成铅膏；
39.s4、风冷处理：铅膏内部温度达到85℃时启动风冷；
40.s5、搅拌操作：在风冷后，搅拌10min结束。
41.实施例3
42.一种循环型铅酸蓄电池正极铅膏配方，各组分相对铅粉质量百分数：稀硫酸9％、去离子水10％、短纤维0.085％、胶体石墨0.25％、硫酸亚锡0.85％、五氧化二锑0.085％和铅粉。
43.稀硫酸在25℃条件下硫酸密度为1.400
±
0.002g/cm3，硫酸亚锡和五氧化二锑均为分析纯级，五氧化二锑粒径分布范围：0.2～1.8μm，d50范围：0.45～0.55μm，铅粉氧化度在72～78％。
44.将上述质量百分数的物料依照下述步骤进行制备：
45.s1、物料干拌：将合适质量百分比的铅粉、短纤维、硫酸亚锡和五氧化二锑加入到搅拌仓中进行干拌，干拌时间为5.5min；
46.s2、物料湿拌：对于s1中的混合料，在1min内快速加完水，湿搅拌5min；
47.s3、稀硫酸添加：对于s2中的混合料，在8min
±
0.5min加完稀硫酸，加完稀硫酸后进行混合搅拌，形成铅膏；
48.s4、风冷处理：铅膏内部温度达到85℃时启动风冷；
49.s5、搅拌操作：在风冷后，搅拌10min结束。
50.使用五氧化二锑替代三氧化二锑，制程中从传统的加酸12min、60℃启动风冷调整为加酸8min、85℃启动风冷，促进四碱式硫酸铅生成；
51.对于改进前后的12v20ah/2hr常低温放电时间对比，其对比的表格如下：
[0052][0053][0054]
需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之
间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0055]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。