專利名稱：通信用閥控密封鉛酸蓄電池正極活性材料及制備和固化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉛酸蓄電池極板用活性物質(zhì)，特別是通信用閥控密封鉛酸蓄電池正極活性材料，以及該活性材料的制備和涂片后的固化方法。
背景技術(shù)：
信息技術(shù)對人類社會的發(fā)展越來越重要，特別是在軍事、通信領(lǐng)域。我國的通信事業(yè)進入了一個高速發(fā)展時代，各區(qū)域信號覆蓋以及各類網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工程無一例外地都需要有安全、可靠、高效、節(jié)省的電力保障?，F(xiàn)有的鉛酸蓄電池所用正極活性材料以鉛粉、粘合劑、 硫酸和水為原料混合后，經(jīng)涂片，再采用低溫固化的方法制成電池極板。由此制作的鉛酸蓄電池由于活性物質(zhì)結(jié)合力、均勻性不好，導(dǎo)電性欠佳，致使充放電性能和深循環(huán)壽命較差， 只能作為備用電池，作淺循環(huán)使用。這在放電深度及頻次相對較少，放電后又能及時充電的條件下還能正常使用，而對于邊遠基站，由于供電不正常，停電頻次較高，充電得不到保障， 便不能滿足通信使用要求。因此研制一種適合大電流放電，充電接受能力和深循環(huán)放電性能好的通信用鉛酸蓄電池勢在必行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種能提高電池的充電接受能力和深循環(huán)放電性能，適合大電流、深循環(huán)使用的通信用閥控密封鉛酸蓄電池正極活性材料，并提供該材料的制備和涂片后的固化方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是通信用閥控密封鉛酸蓄電池正極活性材料，組分中包括鉛粉、粘合劑、硫酸和去離子水，其改進之處是組分中加入硫酸鉛催化劑，各組分的質(zhì)量百分比為鉛粉80 85，粘合劑0. 1 3，密度為1. 30 1. 40g/ml的硫酸3 8，去離子水5 10，硫酸鉛催化劑3 8。通信用閥控密封鉛酸蓄電池正極活性材料的制備方法是按各組分的質(zhì)量百分比備料后，將鉛粉、粘合劑和硫酸鉛催化劑在干態(tài)下充分攪拌混合10 15min，再在5 7min內(nèi)勻速加入去離子水，邊加入邊攪拌，加完后繼續(xù)攪拌5 lOmin，再加入密度1. 30 1. 40g/ml的硫酸，加酸時間為10 15min，加酸后繼續(xù)攪拌10 15min，制備過程中控制和膏溫度低于80°C。通信用閥控密封鉛酸蓄電池正極活性材料的固化方法是將該活性材料在50 60°C溫度下涂片后分三階段進行固化，第一階段溫度74 82°C，濕度95 100%，時間 8 10h，第二階段溫度64 70°C，濕度75 85%，時間18 25h，第三階段溫度55 60°C，濕度60 70%，時間10 12h。本發(fā)明由于加入硫酸鉛催化劑，作為一種晶種，形成電池電化學(xué)反應(yīng)用的多相混合體，使鉛膏中形成的四堿式硫酸鉛比例大幅度增加，達到現(xiàn)有技術(shù)的2-3倍。制備中攪拌充分，混合均勻，再通過三階段固化工藝，縮短了固化時間，提高了固化效果，形成的結(jié)晶體是四堿式硫酸鉛與三堿式硫酸鉛的均勻混合體，四堿式硫酸鉛含量達70%以上，且固化后的活性材料組織細小均勻，緊密結(jié)合在板柵筋條上，保持良好的結(jié)合力，比表面積增大，增強活性材料與板柵的結(jié)合力及活性物質(zhì)的均勻性，改善電極充放電性能，有利于提高電池的充電接受能力，延長電池深循環(huán)壽命，適用于大電流、深放電循環(huán)使用。
具體實施例方式下面通過實施例進一步說明本發(fā)明例一、例二活性材料的組分及質(zhì)量百分比含量為
鉛粉粘合劑去離子水硫酸硫酸鉛催化劑密度g/ml含量例1821. 561. 304. 56例2840. 58. 51. 403. 53. 5例一、例二活性材料的制備方法是按各組分質(zhì)量百分比備料后，將鉛粉、粘合劑和硫酸鉛催化劑在干態(tài)下攪拌混合IOmin (例一)或15min (例二)，再在6min內(nèi)勻速加入去離子水，邊加邊攪拌，加完后繼續(xù)攪拌6min (例一)或Smin (例二)，再加入硫酸，加酸時間為IOmin (例一)或15min (例二 )，邊加邊攪拌，加酸后繼續(xù)攪拌15min (例一)或IOmin (例二 )，制備過程中控制和膏溫度為70 75°C。例一、例二活性材料的涂片溫度和三階段固化方法如下
涂片溫度It 一階段I 二階段I實三階段溫度 0C濕度 %時間 h溫度 "C濕度 %時間 h溫度 "C濕度 %時間 h例一5275958657525556010例二58809910708518607012將例一所得到的活性材料制作極板按常規(guī)工藝組裝化成制成GFM-500電池樣品9 只，分別進行充電接受能力和循環(huán)壽命試驗，檢測設(shè)備采用張家港金帆電源有限公司生產(chǎn)的12V250A蓄電池循環(huán)檢測儀。1、充電接受能力試驗從樣品電池中抽取3只電池，分別以50A電流放電證，再放入0°C的低溫室中25h， 取出在Imin內(nèi)，以恒定電壓2. 35V對蓄電池進行充電，IOmin后，測得最大充電電流分別為 200A、212A、215A，而現(xiàn)有技術(shù)最大充電電流只有100A左右，本發(fā)明制作的樣品充電電流是現(xiàn)有技術(shù)的2倍以上，充電接受能力明顯提高。2、電池循環(huán)壽命試驗循環(huán)壽命測試方法將樣品電池中其余6只串接成一組，以恒壓14. IV、限流100A 充電20h，靜置池后，以恒流50A放電至終止電壓10. 8V為一個循環(huán)，當整組電池的放電容量低于額定容量的80%時，壽命終止。(1)容量衰減速度電池組循環(huán)前10次，放電容量逐漸上升，第10次放電容量為初始容量的105%， 循環(huán)至第20次時，放電容量為初始容量的98%，而現(xiàn)有技術(shù)的電池循環(huán)時容量衰減速度較快，循環(huán)至第20次時放電容量為初始容量的86%。(2)容量循環(huán)次數(shù)樣品電池循環(huán)壽命終止時，循環(huán)次數(shù)為282次，現(xiàn)有技術(shù)深循環(huán)壽命只有187次左右。從上述試驗結(jié)果可以說明，采用本發(fā)明制作的活性材料，能夠顯著提高電池充電接受能力、深循環(huán)壽命性能，適應(yīng)頻繁停電地區(qū)，充電條件不能保障地區(qū)使用。將例二所得活性材料進行上述試驗，也能得到同樣效果。
權(quán)利要求
1.一種通信用閥控密封鉛酸蓄電池正極活性材料，組分中包括鉛粉、粘合劑、硫酸和去離子水，其特征是組分中加入硫酸鉛催化劑，各組分的質(zhì)量百分比為鉛粉80 85，粘合劑 0. 1 3，密度為1. 30 1. 40g/ml的硫酸3 8，去離子水5 10，硫酸鉛催化劑3 8。
2.一種如權(quán)利要求1所述通信用閥控密封鉛酸蓄電池正極活性材料的制備方法，其特征是按各組分的質(zhì)量百分比備料后，將鉛粉、粘合劑和硫酸鉛催化劑在干態(tài)下充分攪拌混合10 15min，再在5 7min內(nèi)勻速加入去離子水，邊加入邊攪拌，加完后繼續(xù)攪拌5 IOmin,再加入密度1. 30 1. 40g/ml的硫酸，加酸時間為10 15min，加酸后繼續(xù)攪拌10 15min,制備過程中控制和膏溫度低于80°C。
3.—種如權(quán)利要求1所述通信用閥控密封鉛酸蓄電池正極活性材料的固化方法，其特征是將該活性材料在50 60°C溫度下涂片后分三階段進行固化，第一階段溫度74 82 V，濕度95 100 %，時間8 10h，第二階段溫度64 70°C，濕度75 85 %，時間 18 25h，第三階段溫度55 60°C，濕度60 70%，時間10 12h。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種通信用閥控密封鉛酸蓄電池正極活性材料及制備和固化方法，由鉛粉、粘合劑、硫酸、去離子水并加入硫酸鉛催化劑，在低于80℃溫度下，充分攪拌混合制成鉛膏，并在50～60℃溫度下涂片后分高溫、高濕三階段進行固化。該活性材料組織細小均勻，比表面積大，與板柵結(jié)合力強，導(dǎo)電性好，制成的鉛酸蓄電池充放電性能和深循環(huán)壽命顯著提高，適合大電流、深放電循環(huán)使用。
文檔編號H01M4/58GK102244261SQ201010181739
公開日2011年11月16日 申請日期2010年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月20日
發(fā)明者丁同臣, 薛奎網(wǎng) 申請人:江蘇雙登集團有限公司