一种高比表面积负极板的制作方法转让专利

申请号 : CN201610710043.8

文献号 : CN106207103B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 杨新明潘云峰李超雄张利棒陈爱国宋宇杰

申请人 : 天能电池集团(安徽)有限公司

摘要 :

本发明公开了一种高比表面积负极板的制作方法,属于铅酸蓄电池技术领域;包括制乳化液、合铅膏、铅膏填涂、固化干燥、极板分片,该制作方法是将固态添加剂中的纳米碳分离出来与分散剂加硫酸制作成乳化液,合膏时在“加酸阶段”替代常规合膏酸均匀加入,使纳米碳材料在负极板中均匀分布,从而提高了负极板的比表面积,提高了电池的使用寿命。

权利要求 :

1.一种高比表面积负极板的制作方法,其特征在于,制作方法包括如下:

(1)配制乳化液,将纳米碳、分散剂、合膏酸按重量比为100:(5-10):(90-100)的配比分别加入到乳化液剪切机,搅拌20min,并剪切分散,得到稳定的乳化液;

(2)合铅膏,将步骤(1)所得乳化液添加到合膏机的硫酸桶中,合膏时先将铅粉及辅料加入到合膏机内,干搅拌3min混匀后,再一次性加完纯水,湿搅拌4min,然后加入乳化液,时间控制在8-9min,并且分段控制真空度,加入重量百分比25%的乳化液时,真空度为

380mbar,加入重量百分比55%的乳化液时,真空度为330mbar,加入重量百分比80%的乳化液时,真空度为330mbar,加入重量百分比90%的乳化液时,真空度为325mbar,加入重量百分比

95%的乳化液时,真空度为240mbar,加入重量百分比100%的乳化液时,真空度为240mbar,最后搅拌5min,并且分段控制真空度,每隔50s降低一次真空度,真空度分别为220mbar、

180mbar、150mbar、110mbar、90mbar、75mbar,待所合铅膏温度达到45℃以下,既可出膏,得到铅膏;

(3)铅膏涂填,将步骤(2)所得铅膏加入到涂膏机的涂膏斗中,开启涂板机,膏斗中的“Z”型搅拌桨使铅膏下压,并在涂板带上形成铅膏带,当涂板带带动栅板穿过铅膏斗下面时,铅膏就均匀地涂在栅板上,然后栅板脱离涂板带,经过表面淋酸进入表面干燥窑内,最后栅板收集于固化架上,所述的淋酸为雾状酸,淋酸量为栅板表面不滴酸液为准;

(4)固化干燥,将步骤(3)所得淋酸后的湿栅板在固化室内进行固化43小时,分阶段进行温度控制和湿度控制,温度75℃,湿度99%,8.5小时;温度57℃,湿度99%,15.5小时;温度

60℃,湿度99%,19小时;最后在75℃的条件下进行干燥20小时,使栅板含水率低于0.3%;

(5)极板分片,将步骤(4)干燥后的栅板分切成规定尺寸的小片极板。

2.根据权利要求1所述一种高比表面积负极板的制作方法,其特征在于, 步骤(1)所述的分散剂为粉状三聚磷酸钠,颗粒度为600目。

3.根据权利要求1所述一种高比表面积负极板的制作方法,其特征在于, 步骤(2)中所述的铅粉、辅料、水、乳化液的重量比为100:1:20:9。

4.根据权利要求1所述一种高比表面积负极板的制作方法,其特征在于, 步骤(2)所述的辅料选自木素磺酸钠、腐殖酸、硬酯酸钡、硬酯酸钠中的一种或多种混合。

说明书 :

一种高比表面积负极板的制作方法

技术领域

[0001] 本发明涉及蓄电池技术领域,特别是涉及一种高比表面积负极板的制作方法。

背景技术

[0002] 铅酸电池已经有130年的历史,因其价格便宜,原料易得,性能可靠的优点,一直在二次电池工业中占据着重要地位。但是,近些年来,随着镍氢电池和锂电池的出现,进一步提高铅酸蓄电池的比能量,延长其使用寿命,是其今后仍能在电池市场中占有一席之地的唯一途径。碳材料具有重量轻、导电性好、强耐腐蚀性和力学性能等特点成为极板导电添加剂的首选材料。碳材料添加到铅酸蓄电池极板中,可提高活性物质利用率,部分抑制硫酸盐化和防止活性物质脱落现象发生等。但是,碳材料重量轻,活性物质比较重,碳材料在活性物质间的分散性较差,添加量较少时在活性物质中将无法形成很好的三维导电网络,很难实现提高活性物质利用率、提高电池的使用寿命,因此效果很有限。
[0003] 常规负极板的制作方法是将固态的添加剂直接加入合膏机种进行合膏,然后将铅膏涂填在负板栅上,经过固化、干燥、分片形成。

发明内容

[0004] 为了克服上述现有技术的不足,本发明提供了一种高比表面积负极板的制作方法。
[0005] 本发明所采用的技术方案是:
[0006] 一种高比表面积负极板的制作方法,制作方法包括如下:
[0007] (1)配制乳化液,将纳米碳、分散剂、合膏酸按重量比为100:(5-10):(90-100)的配比分别加入到乳化液剪切机,搅拌20min,并剪切分散,得到稳定的乳化液;
[0008] (2)合铅膏,将步骤(1)所得乳化液添加到合膏机的硫酸桶中,合膏时先将铅粉及辅料加入到合膏机内,干搅拌3min混匀后,再一次性加完纯水,湿搅拌4min,然后加入乳化液,时间控制在8-9min,并且分段控制真空度,加入重量百分比25%的乳化液时,真空度为380mbar,加入重量百分比55%的乳化液时,真空度为330mbar,加入重量百分比80%的乳化液时,真空度为330mbar,加入重量百分比90%的乳化液时,真空度为325mbar,加入重量百分比
95%的乳化液时,真空度为240mbar,加入重量百分比100%的乳化液时,真空度为240mbar,最后搅拌5min,并且分段控制真空度,每隔50s降低一次真空度,真空度分别为220mbar、
180mbar、150mbar、110mbar、90mbar、75mbar,待所合铅膏温度达到45℃以下,既可出膏,得到铅膏;
[0009] (3)铅膏涂填,将步骤2)所得铅膏加入到涂膏机的涂膏斗中,开启涂板机,膏斗中的“Z”型搅拌桨使铅膏下压,并在涂板带上形成铅膏带,当涂板带带动栅板穿过铅膏斗下面时,铅膏就均匀地涂在栅板上,然后栅板脱离涂板带,经过表面淋酸进入表面干燥窑内,最后栅板收集于固化架上,所述的淋酸为雾状酸,淋酸量为栅板表面不滴酸液为准;
[0010] (4)固化干燥,将步骤(3)所得淋酸后的湿栅板在固化室内进行固化43小时,分阶段进行温度控制和湿度控制,温度75℃,湿度99%,8.5小时;温度57℃,湿度99%,15.5小时;温度60℃,湿度99%,19小时;最后在75℃的条件下进行干燥20小时,使栅板含水率低于
0.3%;
[0011] (5)极板分片,将步骤(4)干燥后的栅板分切成规定尺寸的小片极板。
[0012] 进一步,步骤(1)所述的分散剂为粉状三聚磷酸钠,颗粒度为600目。
[0013] 进一步,步骤(2)中所述的铅粉、辅料、水、乳化液的重量比为100:1:20:9。
[0014] 进一步, 步骤(2)所述的辅料选自木素磺酸钠、腐殖酸、硬酯酸钡、硬酯酸钠中的一种或多种混合。
[0015] 本发明的有益效果:将重量轻的碳材料制作成乳化液溶于合膏专用硫酸中,提高碳材料在活性物质的分散性,提高碳材料在极板上的分布均匀,提高负极板的比表面积,提高负极板的活性物质的利用率,延长蓄电池的使用寿命。

附图说明

[0016] 图1为高比表面积负极板组装的电池使用寿命的曲线图。

具体实施方式

[0017] 一种高比表面积负极板的制作方法,制作方法包括如下:
[0018] (1)配制乳化液,将纳米碳、分散剂、合膏酸按重量比为100:(5-10):(90-100)的配比分别加入到乳化液剪切机,搅拌20min,并剪切分散,得到稳定的乳化液;
[0019] (2)合铅膏,将步骤(1)所得乳化液添加到合膏机的硫酸桶中,合膏时先将铅粉及辅料加入到合膏机内,干搅拌3min混匀后,再一次性加完纯水,湿搅拌4min,然后加入乳化液,时间控制在8-9min,并且分段控制真空度,加入重量百分比25%的乳化液时,真空度为380mbar,加入重量百分比55%的乳化液时,真空度为330mbar,加入重量百分比80%的乳化液时,真空度为330mbar,加入重量百分比90%的乳化液时,真空度为325mbar,加入重量百分比
95%的乳化液时,真空度为240mbar,加入重量百分比100%的乳化液时,真空度为240mbar,最后搅拌5min,并且分段控制真空度,每隔50s降低一次真空度,真空度分别为220mbar、
180mbar、150mbar、110mbar、90mbar、75mbar,待所合铅膏温度达到45℃以下,既可出膏,得到铅膏;
[0020] (3)铅膏涂填,将步骤(2)所得铅膏加入到涂膏机的涂膏斗中,开启涂板机,膏斗中的“Z”型搅拌桨使铅膏下压,并在涂板带上形成铅膏带,当涂板带带动栅板穿过铅膏斗下面时,铅膏就均匀地涂在栅板上,然后栅板脱离涂板带,经过表面淋酸进入表面干燥窑内,最后栅板收集于固化架上,所述的淋酸为雾状酸,淋酸量为栅板表面不滴酸液为准;
[0021] (4)固化干燥,将步骤(3)所得淋酸后的湿栅板在固化室内进行固化43小时,分阶段进行温度控制和湿度控制,温度75℃,湿度99%,8.5小时;温度57℃,湿度99%,15.5小时;温度60℃,湿度99%,19小时;最后在75℃的条件下进行干燥20小时,使栅板含水率低于
0.3%;
[0022] (5)极板分片,将步骤(4)干燥后的栅板分切成规定尺寸的小片极板。
[0023] 进一步,步骤(1)所述的分散剂为粉状三聚磷酸钠,颗粒度为600目。
[0024] 进一步,步骤(2)中所述的铅粉、辅料、水、乳化液的重量比为100:1:20:9。
[0025] 进一步,步骤(2)所述的辅料选自木素磺酸钠、腐殖酸、硬酯酸钡、硬酯酸钠中的一种或多种混合。
[0026] 经试验,如说明书附图可得知,乳化液与固体轮质粉末比较,乳化液在铅膏中的分散性更好,其组装电池使用寿命得以提高。