一種鉛炭超級電池負極制備工藝制造技術

本發明專利技術題提供了一種鉛炭超級電池負極的生產工藝，使炭材料均勻分布到鉛酸負極中，實現超級電特性與電池性能的有機結合。所述發明專利技術提供了一種鉛炭超級電池負極制備工藝，它將炭材料粉末單獨在水中經高速攪拌分散均勻，再與鉛粉和其它負極添加劑混合、分散均勻。所述炭材料中包括活性炭。可以看出采用原生產工藝制作的電池容量保存率指標達不標準要求（標準要求不小于96%），而本發明專利技術這種先將炭在水中進行預分散再進行和膏的方式制作的電池，自放電明顯減小，電池容量保存率指標超過標準要求。并且大電流循環壽命提升明顯。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種鉛炭超級電池負極制備工藝，屬于化學電源領域。能應用于混合動力電動車、電動工具、新能源儲能等領域的鉛蓄電池。
技術介紹
近年來隨著環境污染和能源危機的加劇，新能源產業日益受到人們的關注。特別是電動汽車(包換純電動和混合動力汽車)，以及風力、太陽能等新能源發電系統成為目前熱點研究領域，而其中電池技術成為其中重點研究對象。近年來人們將具有高比表面積的炭材料(包括活性炭、乙炔黑、炭黑、石墨等)加入到鉛酸電池負極中去，將超級電容器與鉛 酸電池的性能進行內集成，研制出鉛炭超級電池。鉛炭超級電源結合了電池和電容器的優點，在化學電源領域有望成為一項革命性的研究成果。在美國己被奧巴馬政府列入《下一列電動車和電池計劃》。但是所用的炭材料密度小、比表面積大，與制作鉛酸負極的主要原材料密度大、比表面積小的鉛粉存在很大差異，采用現有和膏工藝，兩者很難分散均勻。如果炭材料分散不均勻，不僅無法將超級電容特性結合到電池中去，還會導致充放電過程中，特別是大電流充放電過程電流分布不均，增加電池極化，還會造成電池自放電加速，造成電池性能下降，循環壽命減短。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題提供一種鉛炭超級電池負極的生產工藝，使炭材料均勻分布到鉛酸負極中，實現超級電特性與電池性能的有機結合。為此，本專利技術采用以下技術方案一種鉛炭超級電池負極制備工藝，它將炭材料粉末單獨在水中經高速攪拌分散均勻，再與鉛粉和其它負極添加劑混合、分散均勻。所述炭材料中包括活性炭。所述炭材料粉末中包括活性炭。或者,所述炭材料粉末中還包括乙炔黑、炭黑、石墨中的至少一種。或者，所述炭材料粉末中包括乙炔黑、炭黑、石墨中的至少一種。進一步地，本專利技術可包括以下步驟I)、炭材料粉末于水溶液中高速攪拌均勻；2)、將分散好的炭材料懸浮液加入和膏機中，投入炭材料粉末以外的其它常規負極添加劑，攪拌均勻；3)、再向和膏機投入鉛粉，攪拌均勻；4)、邊攪拌邊加入硫酸，攪拌均勻，攪拌過程中適當添加水量，控制鉛膏視密度。或者，本專利技術可包括以下步驟I)、將鉛粉、炭材料粉末以外的其它負極添加劑投入和膏機，攪拌均勻；2)、炭材料粉末于水溶液中高速攪拌均勻；3)、將分散好的炭材料粉末懸浮液加入和膏機中，攪拌均勻；4)、邊攪拌邊加入硫酸，攪拌均勻，攪拌過程中適當添加水量，控制鉛膏視密度。由于采用本專利技術的技術方案，本專利技術可有效將炭材料粉末分散到鉛膏中，制作的電池自放電明顯減小，大電流循環壽命明顯提升。附圖說明圖I為本專利技術實施例I和2的循環壽命側視圖。具體實施例方式結合以下實施例對本專利技術作進一步說明，實施例中炭材料粉末采用比表面積為 2800m2/g, D50=4 μ m的活性炭。以下份數為重量份。實施例II、活性炭2份，加入15份水，高速攪拌機3000轉/分鐘攪拌10分鐘；2、將分散好的活性炭懸浮液加入和膏機中，再加入其它負極添加劑，其它負極添加劑為I. 4份硫酸鋇、O. 5份木質素磺酸鈉、O. 5份腐植酸、O. I份短纖維，攪拌5分鐘；3、加入100份鉛粉，攪拌5分鐘；4、加入6份密度為I. 40g/cm3的硫酸，攪拌10分鐘制成鉛膏，攪拌過程中適當添加水量，控制鉛膏視密度4. 0±0. 1，鉛膏溫度小于45°C。實施例2I、和膏機中，加入炭材料粉末以外的其它負極添加劑1. 4份硫酸鋇、O. 5份木質素磺酸鈉、O. 5份腐植酸、O. I份短纖維，并加入100份鉛粉，攪拌5分鐘；2、活性炭2份，加入15份水，高速攪拌機3000轉/分鐘攪拌10分鐘；3、將分散好的活性炭懸浮液加入和膏機中，攪拌5分鐘。4、加入6份密度為I. 40g/cm3的硫酸，攪拌10分鐘制成鉛膏，攪拌過程中適當添加水量，控制鉛膏視密度4. 0±0. 1，鉛膏溫度小于45°C。將按上述方法生產的鉛膏涂布于板柵上制作負極板，正極板按正常生產工藝，然后組裝、灌酸、活化生產閥控式密封鉛酸蓄電池，生產出10小時率標稱容量為75Ah的電池，同時與原有生產工藝制作的電池進行對比，每種電池2只電池，參照《YDT799-2010通信用閥控式密封鉛酸蓄電池》標準對電池容量保存率進行測試。具體結果見表1，A1、A2為負極鉛膏采用實施例I制作的鉛膏生產的炭鉛電池，B1、B2為負極鉛膏采用實施例2制作的鉛膏生產的炭鉛電池，Cl、C2為負極鉛膏采用按原有生產工藝制作的鉛膏生產的炭鉛電池。可以看出采用原生產工藝制作的電池容量保存率指標達不標準要求(標準要求不小于96%)，而本專利技術這種先將炭在水中進行預分散再進行和膏的方式制作的電池，自放電明顯減小，電池容量保存率指標超過標準要求。并且大電流循環壽命提升明顯，見圖I。表I.不同方案電池容量保存率Al I A2 I BI I B2ClC298.4% 97.8% 99. 1% 98.0% 75.0% 68. 7%權利要求1.一種鉛炭超級電池負極制備工藝，其特征在于它將炭材料粉末單獨在水中經高速攪拌分散均勻，再與鉛粉和其它負極添加劑混合、分散均勻。所述炭材料中包括活性炭。2.如權利要求I所述的一種鉛炭超級電池負極制備工藝，其特征在于所述炭材料粉末中包括活性炭。3.如權利要求I所述的一種鉛炭超級電池負極制備工藝，其特征在于所述炭材料粉末中包括乙炔黑、炭黑、石墨中的至少一種。4.如權利要求2所述的一種鉛炭超級電池負極制備工藝，其特征在于所述炭材料粉末中還包括乙炔黑、炭黑、石墨中的至少一種。5.如權利要求1、2、3或4所述的一種鉛炭超級電池負極制備工藝，其特征在于它包括以下步驟 1)、炭材料粉末于水溶液中高速攪拌均勻； 2)、將分散好的炭材料粉末懸浮液加入和膏機中，投入炭材料粉末以外的其它常規負極添加劑，攪拌均勻； 3)、再向和膏機投入鉛粉，攪拌均勻； 4)、邊攪拌邊加入硫酸，攪拌均勻，攪拌過程中適當添加水量，控制鉛膏視密度。6.如權利要求1、2、3或4所述的一種鉛炭超級電池負極制備工藝，其特征在于它包括以下步驟 1)、將鉛粉、炭材料粉末以外的其它負極添加劑投入和膏機，攪拌均勻； 2)、炭材料粉末于水溶液中高速攪拌均勻； 3)、將分散好的炭材料粉末懸浮液加入和膏機中，攪拌均勻； 4)、邊攪拌邊加入硫酸，攪拌均勻，攪拌過程中適當添加水量，控制鉛膏視密度。全文摘要本專利技術題提供了一種鉛炭超級電池負極的生產工藝，使炭材料均勻分布到鉛酸負極中，實現超級電特性與電池性能的有機結合。所述專利技術提供了一種鉛炭超級電池負極制備工藝，它將炭材料粉末單獨在水中經高速攪拌分散均勻，再與鉛粉和其它負極添加劑混合、分散均勻。所述炭材料中包括活性炭。可以看出采用原生產工藝制作的電池容量保存率指標達不標準要求(標準要求不小于96%)，而本專利技術這種先將炭在水中進行預分散再進行和膏的方式制作的電池，自放電明顯減小，電池容量保存率指標超過標準要求。并且大電流循環壽命提升明顯。文檔編號H01M4/16GK102867942SQ201210375188公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月29日 優先權日2012年9月29日專利技術者丁平, 陳建, 吳賢章, 相佳媛, 孔德帥 申請人:浙江南都電源動力股份有限公司, 杭州南都電池有限公司, 杭州南都能源科技有限公司本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鉛炭超級電池負極制備工藝，其特征在于它將炭材料粉末單獨在水中經高速攪拌分散均勻，再與鉛粉和其它負極添加劑混合、分散均勻。所述炭材料中包括活性炭。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：丁平，陳建，吳賢章，相佳媛，孔德帥，
申請(專利權)人：浙江南都電源動力股份有限公司，杭州南都電池有限公司，杭州南都能源科技有限公司，
類型：發明
國別省市：