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      鉛碳膠體電池極板鉛膏配方及其制備方法與流程

      文檔序號:11810386閱讀:1620來源:國知局

      本發(fā)明涉及鉛碳膠體電池極板技術(shù),尤其涉及一種鉛碳膠體電池極板鉛膏配方及其制備方法。



      背景技術(shù):

      傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池有著循環(huán)壽命短和比能量低的特點。為了提高電池循環(huán)壽命,會在注酸時與膠體混合制作膠體電池,這樣加膠量較多,灌注較難,且容易混合不均勻。

      常規(guī)鉛酸蓄電池極板制造工藝流程如下:首先對氧化鉛粉和其它來料混合進行和膏,對得到的鉛膏在板柵上進行涂片,再對涂片的極板表面淋酸,快速干燥,固化,最后對生極板進行分片打磨。其中,和膏過程如下:將氧化鉛粉放入和膏機中,時間應(yīng)小于30秒;之后將工藝要求量的添加劑加入膏桶內(nèi),進行干和充分攪拌,時間為5min;干和時間達到5min時,開始加水,時間約1min,加水完畢設(shè)備自動進行濕和,濕和時間為5min;濕和完畢均勻緩慢地加入稀硫酸,加酸時間應(yīng)大于8min,充分攪勻,最后測定視密度,若達不到要求,補加少量純水調(diào)節(jié),直到符合要求。和膏總時間應(yīng)在35-45min,出膏溫度約45℃。這種和膏工藝缺點有:鉛膏孔率低,吸酸和保持酸液能力弱,容量低,活性物質(zhì)利用率低;若做成膠體電池,電解液中膠體成份很難進入極板,活性物孔表面對酸液的吸附力弱不利與充電和放電,對酸和水的保持能力較弱。



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      有鑒于此,本發(fā)明提出了一種循環(huán)壽命延長、可快速充電的鉛碳膠體電池極板鉛膏配方及其制備方法。

      本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:一方面,本發(fā)明提供了一種鉛碳膠體電池極板鉛膏配方,其包括正極板鉛膏配方和負極板鉛膏配方,所述正極板鉛膏配方包括以下質(zhì)量份的組分,

      氧化鉛粉:100份;

      稀硫酸:7-10份;

      短纖維:0.08-0.2份;

      Cypbrid碳:0.1-0.2份;

      納米級二氧化硅:0.l-0.5份;

      聚陰離子纖維素溶液:0.07-0.5份;

      純水:7-10份。

      在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,優(yōu)選的,所述負極板鉛膏配方包括以下質(zhì)量份的組分,

      氧化鉛粉:100份;

      稀硫酸:7-11份;

      短纖維:0.05-0.15份;

      Cypbrid碳:0.2-0.5份;

      硫酸鋇:0.4-2份;

      木素磺酸鈉:0.1-0.4份;

      納米級二氧化硅:0.1-0.5份;

      聚陰離子纖維素溶液:0.07-0.5份;

      純水:7-9份。

      在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ),優(yōu)選的,所述稀硫酸密度為1.20-1.60g/cm3。

      在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ),優(yōu)選的,所述納米級二氧化硅粒徑為1~9nm。

      在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ),優(yōu)選的,所述聚陰離子纖維素溶液中,聚陰離子纖維素與水的重量比為0.1~1.25%。

      在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ),優(yōu)選的,所述短纖維包括滌綸、錦綸、腈綸、維綸和氨綸。

      第二方面,本發(fā)明提供了本發(fā)明第一方面所述的鉛碳膠體電池極板鉛膏的制備方法,所述正極板鉛膏的制備包括以下步驟,

      S1,將氧化鉛粉放入和膏機中,再加入短纖維、Cypbrid碳、硫酸鋇、納米級二氧化硅,進行干和充分攪拌;

      S2,干和時間達到5min時,開始加水和聚陰離子纖維素溶液,進行濕和;

      S3,濕和完畢均勻緩慢地加入稀硫酸,加酸時間應(yīng)大于8min,充分攪勻,最后測定視密度,若達不到要求,補加少量純水調(diào)節(jié),直到符合要求。

      在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ),優(yōu)選的,所述負極板鉛膏的制備包括以下步驟,

      S1,將氧化鉛粉放入和膏機中,再加入短纖維、Cypbrid碳、木素磺酸鈉、納米級二氧化硅,進行干和充分攪拌;

      S2,干和時間達到5min時,開始加水和聚陰離子纖維素溶液,進行濕和;

      S3,濕和完畢均勻緩慢地加入稀硫酸,加酸時間應(yīng)大于8min,充分攪勻,最后測定視密度,若達不到要求,補加少量純水調(diào)節(jié),直到符合要求。

      在以上技術(shù)方案的基礎(chǔ),優(yōu)選的,所述聚陰離子纖維素溶液的制備包括以下步驟,

      首先,將聚陰離子纖維素按重量比為10-25%的量加入純水中,充分攪拌至完全溶解,存放2小時后使用;

      其次,將第一步配制的聚陰離子纖維素母液按質(zhì)量比為純水:聚陰離子纖維素母液=100:1-5進行稀釋,得到聚陰離子纖維素溶液。

      本發(fā)明的鉛碳膠體電池極板鉛膏配方及其制備方法相對于現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果:

      (1)本發(fā)明的極板用Cypbrid碳代替部分鉛,Cypbrid碳的加入使電池具有鉛酸電池和電容器的特點,有助于提高電池快速充電能力,提升了電池的功率密度,延長了循環(huán)壽命,同時由于Cypbrid碳占據(jù)了部分電極空間,導致能量密度降低,也可能增加電極析氣量;

      (2)加SiO2和聚陰離子纖維素,極板孔率增加,增加了硫酸的吸附力,并對附著在極板表面的活性物有保護作用,由于極板干膏都有膠體存在,對硫酸和水份的保持能力增加,充放電特性優(yōu)良,同時可與膠體電解液配用,降低注酸液中的含膠量,有利于灌注膠體的均勻分布,能使極板中的隔板中電解液與膠體有機結(jié)合。

      具體實施方式

      下面將結(jié)合本發(fā)明實施方式,對本發(fā)明中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施方式僅僅是本發(fā)明一部分實施方式,而不是全部的實施方式?;诒景l(fā)明中的實施方式,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式,都屬于本發(fā)明保護的范圍。

      實施例1

      (1)配置聚陰離子纖維素溶液。步驟如下:

      首先,將聚陰離子纖維素按重量比為10%的量加入純水中,充分攪拌至完全溶解,存放2小時后使用;

      其次,將第一步配制的聚陰離子纖維素母液按質(zhì)量比為純水:聚陰離子纖維素母液=100:1進行稀釋,得到聚陰離子纖維素溶液。

      (2)量取正極板鉛膏配方組分。

      氧化鉛粉:100kg;

      1.20g/cm3稀硫酸:7kg;

      短滌綸:0.08kg;

      Cypbrid碳:0.1kg;

      粒徑為1~9nm的二氧化硅:0.l kg;

      聚陰離子纖維素溶液:0.07kg;

      純水:7kg。

      (3)量取負極板鉛膏配方組分。

      氧化鉛粉:100kg;

      1.20g/cm3稀硫酸:7kg;

      短滌綸:0.05kg;

      Cypbrid碳:0.2kg;

      硫酸鋇:0.4kg;

      木素磺酸鈉:0.1kg;

      粒徑為1~9nm的二氧化硅:0.1kg;

      聚陰離子纖維素溶液:0.07kg;

      純水:7kg。

      (4)制備正極板鉛膏。包括以下步驟:

      S1,將氧化鉛粉放入和膏機中,再加入短滌綸、Cypbrid碳、硫酸鋇、粒徑為1~9nm的二氧化硅,進行干和充分攪拌;

      S2,干和時間達到5min時,開始加水和聚陰離子纖維素溶液,進行濕和;

      S3,濕和完畢均勻緩慢地加入稀硫酸,加酸時間大于8min,充分攪勻,最后測定視密度,視密度要求為4.2g/cm3,若達不到要求,補加少量純水調(diào)節(jié),直到符合要求。

      (5)制備負極板鉛膏。包括以下步驟:

      S1,將氧化鉛粉放入和膏機中,再加入短滌綸、Cypbrid碳、木素磺酸鈉、粒徑為1~9nm的二氧化硅,進行干和充分攪拌;

      S2,干和時間達到5min時,開始加水和聚陰離子纖維素溶液,進行濕和;

      S3,濕和完畢均勻緩慢地加入稀硫酸,加酸時間大于8min,充分攪勻,最后測定視密度,視密度要求為4.3g/cm3,若達不到要求,補加少量純水調(diào)節(jié),直到符合要求。

      實施例2

      (1)配置聚陰離子纖維素溶液。步驟如下:

      首先,將聚陰離子纖維素按重量比為18%的量加入純水中,充分攪拌至完全溶解,存放2小時后使用;

      其次,將第一步配制的聚陰離子纖維素母液按質(zhì)量比為純水:聚陰離子纖維素母液=100:2.5進行稀釋,得到聚陰離子纖維素溶液。

      (2)量取正極板鉛膏配方組分。

      氧化鉛粉:100kg;

      1.40g/cm3稀硫酸:8.5kg;

      短腈綸:0.14kg;

      Cypbrid碳:0.15kg;

      粒徑為1~9nm的二氧化硅:0.3kg;

      聚陰離子纖維素溶液:0.3kg;

      純水:8.5kg。

      (3)量取負極板鉛膏配方組分。

      氧化鉛粉:100kg;

      1.40g/cm3稀硫酸:9kg;

      短腈綸:0.10kg;

      Cypbrid碳:0.35kg;

      硫酸鋇:1.2kg;

      木素磺酸鈉:0.25kg;

      粒徑為1~9nm的二氧化硅:0.3kg;

      聚陰離子纖維素溶液:0.3kg;

      純水:8kg。

      (4)制備正極板鉛膏。包括以下步驟:

      S1,將氧化鉛粉放入和膏機中,再加入短腈綸、Cypbrid碳、硫酸鋇、粒徑為1~9nm的二氧化硅,進行干和充分攪拌;

      S2,干和時間達到5min時,開始加水和聚陰離子纖維素溶液,進行濕和;

      S3,濕和完畢均勻緩慢地加入稀硫酸,加酸時間大于8min,充分攪勻,最后測定視密度,視密度要求為4.3g/cm3,若達不到要求,補加少量純水調(diào)節(jié),直到符合要求。

      (5)制備負極板鉛膏。包括以下步驟:

      S1,將氧化鉛粉放入和膏機中,再加入短腈綸、Cypbrid碳、木素磺酸鈉、粒徑為1~9nm的二氧化硅,進行干和充分攪拌;

      S2,干和時間達到5min時,開始加水和聚陰離子纖維素溶液,進行濕和;

      S3,濕和完畢均勻緩慢地加入稀硫酸,加酸時間大于8min,充分攪勻,最后測定視密度,視密度要求為4.4g/cm3,若達不到要求,補加少量純水調(diào)節(jié),直到符合要求。

      實施例3

      (1)配置聚陰離子纖維素溶液。步驟如下:

      首先,將聚陰離子纖維素按重量比為25%的量加入純水中,充分攪拌至完全溶解,存放2小時后使用;

      其次,將第一步配制的聚陰離子纖維素母液按質(zhì)量比為純水:聚陰離子纖維素母液=100:5進行稀釋,得到聚陰離子纖維素溶液。

      (2)量取正極板鉛膏配方組分。

      氧化鉛粉:100kg;

      1.60g/cm3稀硫酸:10kg;

      短氨綸:0.2kg;

      Cypbrid碳:0.2kg;

      粒徑為1~9nm的二氧化硅0.5kg;

      聚陰離子纖維素溶液:0.5kg;

      純水:10kg。

      (3)量取負極板鉛膏配方組分。

      氧化鉛粉:100kg;

      1.60g/cm3稀硫酸:11kg;

      短氨綸:0.15kg;

      Cypbrid碳:0.5kg;

      硫酸鋇:2kg;

      木素磺酸鈉:0.4kg;

      粒徑為1~9nm的二氧化硅:0.5kg;

      聚陰離子纖維素溶液:0.5kg;

      純水:9kg。

      (4)制備正極板鉛膏。包括以下步驟:

      S1,將氧化鉛粉放入和膏機中,再加入短氨綸、Cypbrid碳、硫酸鋇、粒徑為1~9nm的二氧化硅,進行干和充分攪拌;

      S2,干和時間達到5min時,開始加水和聚陰離子纖維素溶液,進行濕和;

      S3,濕和完畢均勻緩慢地加入稀硫酸,加酸時間大于8min,充分攪勻,最后測定視密度,視密度要求為4.4g/cm3,若達不到要求,補加少量純水調(diào)節(jié),直到符合要求。

      (5)制備負極板鉛膏。包括以下步驟:

      S1,將氧化鉛粉放入和膏機中,再加入短氨綸、Cypbrid碳、木素磺酸鈉、粒徑為1~9nm的二氧化硅,進行干和充分攪拌;

      S2,干和時間達到5min時,開始加水和聚陰離子纖維素溶液,進行濕和;

      S3,濕和完畢均勻緩慢地加入稀硫酸,加酸時間大于8min,充分攪勻,最后測定視密度,視密度要求為4.5g/cm3,若達不到要求,補加少量純水調(diào)節(jié),直到符合要求。

      以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施方式而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。

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