專利名稱：閥控鉛酸蓄電池正極鉛膏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鉛酸蓄電池極板，特別是正極板上的鉛膏層。
背景技術(shù)：
閥控鉛酸電池已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于備用電源、能量?jī)?chǔ)備和動(dòng)力電源等領(lǐng)域。但是，目前鉛酸電池的致命問題主要是電池的循環(huán)壽命較短。而正極活性物質(zhì)正是制約這一問題的關(guān)鍵。最早的正極活性物質(zhì)是以兩塊鉛板作為電極，進(jìn)行反復(fù)充放電，鉛板在充放電過程中進(jìn)行轉(zhuǎn)化，可以說當(dāng)時(shí)的正極活性物質(zhì)為純鉛。后來業(yè)內(nèi)人士采用以活性物質(zhì)外覆于板柵制成電池極板，如Faure以Pb3O4作為活性物質(zhì)將鉛膏涂于鉛片上制成極板。美國專利“蓄電池用活性物質(zhì)”，提出鉛酸蓄電池正極活物質(zhì)組成含有約45.36kgPbO2、約45.36kgPbO、約1.81kg氧化鉭、約0.91kg氧化鉬和0.45kg碳粉。而目前所使用的正極活性物質(zhì)是由Pb、PbO組成。
傳統(tǒng)閥控鉛酸蓄電池正極鉛膏配方中均加有硫酸。加入硫酸存在的主要問題是電池的循環(huán)壽命短不能滿足循環(huán)使用要求；同時(shí)還存在以下問題①對(duì)設(shè)備腐蝕較嚴(yán)重，影響設(shè)備使用壽命；②容易造成人員傷害；③鉛膏中生成硫酸鉛，鉛膏制備時(shí)攪拌難以均勻。
D.Pavlov和Chih-Hsuan Yeh等人研究了不同H2SO4/H2O/PbO比例的正極鉛膏配方對(duì)電池循環(huán)壽命的影響。他們認(rèn)為不同的比例與不同的循環(huán)壽命相對(duì)應(yīng)。
本發(fā)明人根據(jù)文獻(xiàn)情況并結(jié)合實(shí)際進(jìn)行了鉛膏配方對(duì)VRLA電池循環(huán)壽命影響的研究。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)不含硫酸的鉛膏配方大大地提高了閥控鉛酸電池的深循環(huán)壽命。本專利是在此基礎(chǔ)上提出的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要解決傳統(tǒng)鉛膏配方電池循環(huán)壽命短的問題，同時(shí)解決傳統(tǒng)鉛膏配方中加有硫酸所產(chǎn)生的腐蝕設(shè)備、易傷害人員及鉛膏不均勻的問題，為此而提供本發(fā)明的閥控鉛酸蓄電池正極鉛膏。
為解決上述問題，本發(fā)明閥控鉛酸蓄電池正極鉛膏，其特殊之處是以該鉛膏重量為基準(zhǔn)由以下重量百分?jǐn)?shù)的組分組成短纖維0.08～0.5％，水5～20％，其余為鉛粉。
加入短纖維可以提高PAM的強(qiáng)度，防止裂紋、起泡和脫落；短纖維其材料可以是聚丙烯、聚氯乙烯、腈綸、但尼爾、聚四氟乙烯、聚丙烯腈等。
鉛粉可以是島津式鉛粉或巴頓式鉛粉。
根據(jù)鉛酸電池正極活性物質(zhì)的轉(zhuǎn)化機(jī)理
采用傳統(tǒng)鉛膏配方，包含以下反應(yīng)
電池反應(yīng)時(shí)包含步驟①.
②.
采用發(fā)明的鉛膏配方，包含以下反應(yīng)
電池反應(yīng)時(shí)包含步驟①.
②.
本發(fā)明的鉛膏由于直接采用鉛粉和水和膏，不加硫酸。試驗(yàn)表明，采用本發(fā)明的鉛膏，能大幅度地延長(zhǎng)閥控密封電池的深循環(huán)壽命。
同時(shí)具有如下優(yōu)點(diǎn)①.由于該專利鉛膏配方中沒有硫酸，消除了傳統(tǒng)鉛膏配方中由于硫酸的存在而對(duì)設(shè)備的腐蝕，從而延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命；②.避免了傳統(tǒng)鉛膏配方和膏過程中H2SO4(1.40g/cm3)容易造成人員傷害的危險(xiǎn)；③.該專利鉛膏配方的使用，避免了和膏的不均現(xiàn)象(由于傳統(tǒng)鉛膏配方中有硫酸存在，加酸后有硫酸鉛生成，很容易使得鉛膏攪拌不均勻)。


圖1是采用本發(fā)明的鉛膏和傳統(tǒng)鉛膏的電池循環(huán)壽命曲線圖。
圖中—■—1、—▲—3、—_—4為采用傳統(tǒng)鉛膏的電池其充放電循環(huán)次數(shù)與剩余容量百分比曲線，—◆—2為采用本發(fā)明的鉛膏的電池其循環(huán)次數(shù)與剩余容量百分比曲線?？梢钥闯?，與傳統(tǒng)鉛膏相比，采用本發(fā)明的鉛膏，閥控密封電池的循環(huán)壽命大大延長(zhǎng)。
具體實(shí)施例方式
下面以列表形式例舉本發(fā)明的實(shí)施例。本發(fā)明的鉛膏，以其重量為基準(zhǔn)由以下重量百分?jǐn)?shù)的組分組成實(shí)施例 短纖維％水％ 鉛粉％1 0.110余量2 0.15 余量3 0.25 余量4 0.410余量5 0.115余量其中短纖維為聚丙烯腈材料。
鉛膏的配制過程1、將短纖維加入水中，攪拌使短纖維均勻分散；2、將鉛粉加入并攪拌使之均勻。
各組分的作用1、鉛粉作為正極活性物質(zhì)，給出電池容量；2、短纖維作為活性物質(zhì)粘結(jié)的骨架。
權(quán)利要求
1.閥控鉛酸蓄電池正極鉛膏，其特征是以該鉛膏重量為基準(zhǔn)由以下重量百分?jǐn)?shù)的組分組成短纖維0.08～0.5％，水5～20％，其余為鉛粉。
全文摘要
主要能延長(zhǎng)電池使用壽命的閥控鉛酸蓄電池正極鉛膏，并同時(shí)能避免設(shè)備腐蝕而延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，避免傷害人體，避免和膏不均勻，以該鉛膏重量為基準(zhǔn)由以下重量百分?jǐn)?shù)的組分組成短纖維0.08～0.5％，水5～20％，其余為鉛粉。
文檔編號(hào)H01M4/38GK1532963SQ0310811
公開日2004年9月29日 申請(qǐng)日期2003年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月20日
發(fā)明者包有富, 王瑜 申請(qǐng)人:浙江南都電源動(dòng)力股份有限公司