一種鉛酸蓄電池正極鉛膏制作方法與流程

本發明涉及一種鉛酸蓄電池正極鉛膏制作方法，屬于鉛酸蓄電池制作技術領域。

背景技術：

隨著鋰離子電池技術的成熟，及上下游產業鏈的日趨完善；鋰離子電池在儲能、起停等新興領域，甚至通信、低速電動車等鉛酸蓄電池的傳統領域，不斷蠶食鉛酸蓄電池的市場份額。加上國家政策的傾斜，2016年1月1日起，國家正式開始征收鉛酸蓄電池消費稅。對于鉛酸蓄電池行業可謂是雪上加霜。但是，鉛酸蓄電池畢竟發展了近160年，憑借著優秀的性價比及可靠的穩定性，仍然牢牢地占據著二次電池的半壁江山。特別是近年來迅速成熟的鉛炭電池技術，為整個鉛酸蓄電池行業點燃了新的希望。

鉛炭電池僅憑借部分優秀的炭材料添加劑，即可大幅提升鉛酸蓄電池的充電接受能力，從而將鉛酸蓄電池在部分荷電態下的高倍率循環壽命提升兩倍甚至更高；而且隨著炭材料品質的提升，鉛炭配方的優化，鉛炭電池的壽命可以進一步提升。但是，鉛炭電池是針對負極而言的，隨著負極壽命的成倍提升，鉛酸蓄電池正極的壽命逐漸成為鉛酸蓄電池壽命提升的瓶頸。根據應用場景的不同，鉛酸蓄電池正極的失效模式無非就是板柵腐蝕和鉛膏軟化。解決正極鉛膏的軟化問題成了提升鉛酸蓄電池壽命的關鍵所在。

技術實現要素：

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種有效延緩鉛酸蓄電池正極因鉛膏軟化而失效，大幅提升鉛酸蓄電池正極循環壽命的鉛酸蓄電池正極鉛膏制作方法。

本發明的技術方案是：鉛酸蓄電池正極鉛膏制作方法，包括干混、濕混、酸混，其改進之處在于鉛膏中加入占鉛粉質量0.05%～0.25%的碳納米管，操作步驟是：先將碳納米管制成固含量為1.0%～5.0%（重量）的水性漿料，并在高速分散機中分散10～20min，在干混結束時，再用高壓噴槍將分散后的水性漿料均勻噴灑到和膏機中，接著開始加水濕混。

所述碳納米管的長度與管徑之比為80～180；所述高速分散機的轉速為1000～3500r/min；所述高壓噴槍的壓力為0.4～0.8MPa；所述水性漿料在分散后5min之內開始噴灑，噴灑過程為2～5min。

本發明的有益效果如下：

經過高度石墨化處理的碳納米管，可以穩定的存在于強酸、強氧化環境中，不會隨著循環的進行而氧化失效。高速分散的碳納米管，只需極低的添加量就能有效提升鉛酸蓄電池正極活性物質的導電性，并發揮碳納米管對活性物質的束縛作用，延緩鉛膏軟化。從而解決超長壽命鉛酸蓄電池正極失效的短板，大幅提高電池的循環壽命。

附圖說明

圖1是本發明實施例中，12V60Ah起停電池在采用本方法前后儲備容量的對比。

圖2是本發明實施例中，12V60Ah起停電池在采用本方法前后50%DOD循環的對比。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明，當然，下述實施例僅僅是本發明的一部分。

實施例中，鉛酸蓄電池正極鉛膏制作方法操作如下：將高長徑比、高石墨化的多壁碳納米管制成固含量為2%（重量）的水性漿料，用高速分散機，以2000r/min的轉速分散15min；待鉛酸蓄電池正極和膏干混結束時，用高壓噴槍將上述碳納米管漿料均勻的噴灑到和膏機中，水性漿料在分散后5min之內開始噴灑，完全噴灑之后，按照正常和膏順序開始加水，完成正極鉛膏的制作。上述碳納米管的長度與管徑的比值為150；高壓噴槍的壓力為0.6MPa；上述的碳納米管漿料的整個噴灑過程耗時4.5min，上述碳納米管的加入量占鉛粉質量的0.15%。

采用本發明方法及常規方法分別制成12V60Ah起停電池，并進行性能對比。

如圖1所示，采用本發明方法之后，正極提升電池的儲備容量比常規電池提升了2分鐘，整個放電的電壓平臺提升了約0.11V。這是由于碳納米管的加入提升了電池活性物質的導電性，加速了電化學反應過程中的電子匯集速度；從而減小了電池反應的極化。由于碳納米管的長程導電能力，也提升了電池正極活性物質的利用率。所以，電池的放電時間略微提升，電池放電過程的電壓平臺也出現小幅上升。

如圖2所示，采用本發明方法后，起停電池在40℃下50%DOD（放電深度）的循環壽命由386次提升至720以上。這是由于采用高長徑比、高石墨化的碳納米管，經高速分散加上高壓噴灑的添加方式，確保了每根碳納米管都能夠發揮應有的作用。該方法能夠充分發揮碳納米管對鉛酸蓄電池正極活性物質的束縛作用，有效的延緩鉛蓄酸蓄電池充放電過程中活性物質的反復收縮而導致的軟化。所以，電池的循環壽命得以大幅提升。