耐高溫鉛酸蓄電池負極活性物質及制備方法技術

本發明專利技術涉及一種耐高溫鉛酸蓄電池負極活性物質及制備方法，該活性物質由鉛粉、粘結劑、硫酸、去離子水、硫酸鋇、木素與高溫添加劑組成，所述高溫添加劑由航空油、引杜林、茴香醛、KS15石墨粉、腐植酸組成，各組分配比科學合理，制備工藝完善規范。由本發明專利技術提供的活性物質制作極板組裝成的電池失水與腐蝕大幅降低，可以適應在45-75℃高溫環境下使用，循環壽命比現有電池提高一倍左右。

【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種耐高溫鉛酸蓄電池負極活性物質及制備方法，屬于鉛酸蓄電池制作領域。
技術介紹
隨著通信、儲能領域不斷發展，閥控密封鉛酸蓄電池被越來越多的應用到高溫環境中，比如城市樓頂的基站、我國南方的農村電信直放站、室外風能太陽能儲能應用及非洲、中東等地區。現有技術生產的閥控密封鉛酸蓄電池應用在上述高溫環境，循環壽命會降低50%以上，不會超過兩年，原因主要是現有鉛酸蓄電池負極活性物質只能適應在常溫環境下使用，在高溫環境中使用會存在加速失水與腐蝕現象，導致電池快速失效，因此研制一種適合在高溫環境中使用的負極活性物質便成為開發耐高溫鉛酸蓄電池的關鍵 。
技術實現思路
本專利技術的目的是克服現有鉛酸蓄電池高溫性能差的缺陷，提供一種適應于高溫環境下使用的鉛酸蓄電池負極活性物質及制備方法。本專利技術的技術方案是一種耐高溫鉛酸蓄電池負極活性物質，包括鉛粉、粘結劑、硫酸、去離子水、硫酸鋇、木素，其改進之處是該負極活性物質中含有高溫添加劑，所述高溫添加劑的組分及質量百分比含量為航空油13% 16%，引杜林19% 22%，茴香醛16% 19%，石墨粉26% 29%，腐植酸18% 22%，所述負極活性物質中各組分的質量百分比含量為鉛粉78% 80%，粘結劑O. 1% O. 2%，密度為I. 3 I. 4g/ml的硫酸8% 9%，去離子水10% 11%，硫酸鋇O. 6% O. 7%，木素O. 1% O. 2%,高溫添加劑I. 0% I. 5%。所述高溫添加劑中各組分的質量百分比含量優選為航空油14% 15%，引杜林20% 21%，茴香醛17% 18%，石墨粉27% 28%，腐植酸19% 21%。上述耐高溫鉛酸蓄電池負極活性物質的制備方法是操作如下 (1)將航空油、引杜林、茴香醛、石墨粉和腐植酸按比例混和，充分攪拌后制得耐高溫添加劑； (2)按比例，將鉛粉、粘結劑、硫酸鋇、木素和高溫添加劑混合，在干態下充分攪拌10 15分鐘，隨后在6 8分鐘內勻速加入去離子水，邊加入邊攪拌，加完水后，繼續攪拌8 10分鐘，再加入密度為I. 3 I. 4g/ml的硫酸，加酸時間為19 20分鐘，加酸后繼續攪拌10 12分鐘，制得鉛膏；和膏過程中控制溫度為65 75°C，出膏時溫度為55 60°C。本專利技術由于加入特定的高溫添加劑，并且對包括高溫添加劑在內的各組分有嚴格限定，配比科學合理，工藝完善規范，這樣制成的負極活性物質使電池失水與腐蝕降低到現有電池的1/2，在45_75°C高溫環境下使用，循環壽命比現有技術生產的電池壽命提高一倍左右。具體實施方式下面通過實施例和試驗對比進一步說明本專利技術。一、實施例 實施例1、2中，本專利技術的負極活性物質及質量百分比含量見表1，其中高溫添加劑的組分及質量百分比含量見表2。表I' ·■硫酸' 臺離子水.< it it ^木素，高s.· t. J-Xp#3 - L ,/ I--W I, 80%, O, If. 8 .. 10 O. 7%. O. 2%. I. Cl,·例 2. 78%, O, 2%- 9 .., I O. 6%, O，6.X,卜 11.. 1, 51, 表2■ Iftf*.^Stssi 腐植酸~___扮>__Pl I. 15 ,. ^20 ^ ^m2 21 ,倒 2. 眺—m J—曝 實施例1、2的制備方法是(I)將航空油、引杜林、茴香醛、KS15石墨粉和腐植酸按表2比例混和，充分攪拌后制得耐高溫添加劑；(2)按表I比例，將鉛粉、粘結劑、硫酸鋇、木素和高溫添加劑混合，在干態下攪拌12分鐘(例I)、13分鐘(例2)，隨后在6分鐘內(例1)、8分鐘內(例2)勻速加入去離子水，邊加入邊攪拌，加完水后，繼續攪拌8分鐘(例1)、10分鐘(例2)，再加入密度為I. 3 I. 4g/ml的硫酸，加酸時間為19分鐘(例1)、11分鐘(例2)，制得鉛膏；和膏過程中控制溫度為70°C，出膏時溫度為58°C。二、試驗對比 I、電池制備 按照本專利技術實施例提供的負極活性物質，用常規工藝制作極板并組裝制作GFMJ-500閥控密封鉛酸蓄電池。例一與例二制作樣品電池各24只，以IOhr容量計算，所制備的電池正極活性物質干重為15. 5g/Ah，負極活性物質干重為10. 8g/Ah。制備的活性物質的重量控制公差均為±8g，設計容量公差為40min。注入密度I. 240g/ml (25°C)的硫酸，采用內化成四充三放制式，化成結束后，靜置48小時，從例I與例2中制作的48只電池中，隨機抽取各6只分別進行高溫環境下循環壽命試驗，同時抽檢原有技術生產的閥控密封鉛酸蓄電池進行對比檢測，檢測設備采用張家港金帆電源有限公司生產的12V100A蓄電池循環檢測儀。2、高溫環境下循環壽命試驗 循環壽命測試方法在75°C環境中，以恒壓14. IV、限流75A充電16h，再以恒流50A放電至終止電壓11. OV為一個循環，當整組電池的放電容量低于額定容量的80%時，壽命終止。(I)容量衰減速度例一生產的電池組循環前2 O次，放電容量平穩，第2 O次放電容量為初始容量的100. 3%，循環至第200次時，放電容量為初始容量的99. 7%,例二生產的電池組循環前20次，放電容量逐漸上升，第20次放電容量為初始容量的103. 5%，循環至第200次時，放電容量為初始容量的100. 3%,而原有技術生產的電池循環至第200次時放電容量為初始容量的93. 5%,本專利生產的電池衰減速度明顯比原有技術生產的電池小。(2)容量循環次數 兩組樣品電池循環壽命終止時，例I制作的電池循環次數為1007次，例2制作的電池循環次數為1091次，原有技術生產的電池循環壽命只有500次左右，壽命大大提高。 從上述試驗結果可以說明，采用本專利技術提供的負極活性物質，能夠提高電池高溫環境下循環壽命性能。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種耐高溫鉛酸蓄電池負極活性物質，包括鉛粉、粘結劑、硫酸、去離子水、硫酸鋇、木素，其特征是該負極活性物質中含有高溫添加劑，所述高溫添加劑的組分及質量百分比含量為：航空油13%～16%，引杜林19%～22%，茴香醛16%～19%，石墨粉26%～29%，腐植酸18%～22%，所述負極活性物質中各組分的質量百分比含量為：鉛粉78%～80%，粘結劑0.1%～0.2%，密度為1.3～1.4g/ml的硫酸8%～9%，去離子水10%～11%，硫酸鋇0.6%～0.7%，木素0.1%～0.2%，高溫添加劑1.0%～1.5%。

【技術特征摘要】
1.一種耐高溫鉛酸蓄電池負極活性物質，包括鉛粉、粘結劑、硫酸、去離子水、硫酸鋇、木素，其特征是該負極活性物質中含有高溫添加劑，所述高溫添加劑的組分及質量百分比含量為航空油13% 16%，引杜林19% 22%，茴香醛16% 19%，石墨粉26% 29%，腐植酸18% 22%，所述負極活性物質中各組分的質量百分比含量為鉛粉78% 80%，粘結劑O.1% O. 2%,密度為I. 3 I. 4g/ml的硫酸8% 9%，去離子水10% 11%，硫酸鋇O. 6% O.7%,木素O. 1% O. 2%,高溫添加劑I. 0% I. 5%ο2.根據權利要求I所述的耐高溫鉛酸蓄電池負極活性物質，其特征在于，所述高溫添加劑中各組分的質量百分比含量為航...

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐冬明，
申請(專利權)人：雙登集團股份有限公司，
類型：發明
國別省市：