一种长寿命铅酸蓄电池铅膏及其制备方法

摘要

一种长寿命铅酸蓄电池铅膏及其制备方法，由2种或2种以上不同粒径分布的铅粉制备而成，铅粉氧化度在65%~85%之间。铅粉A粒径D50为1.0~1.5μm，重量比为所述铅粉总量的40~60%；铅粉B粒径D50为0.5~1.0μm，重量比为所述铅粉总量的40~60%。本发明采用含有两种不同粒径或者两种以上不同粒径的铅粉组成的混料，代替之前的只有一种粒径的铅粉，配方铅粉总量不变，加上其他添加剂经过和膏形成铅膏，利用不同的铅粉对电池性能产生不同的影响，使电池具有很好的综合性能。本发明生产工艺添加简单、不增加新的杂质，电池自放电率低，电池综合性能好。

权利要求

1.一种长寿命铅酸蓄电池铅膏，包括正极铅膏和负极铅膏，其特征在于：由2种不同粒径分布的铅粉制备而成，铅粉氧化度在65% 85%之间；

~

正极铅膏由以下重量组份的原料制备而成：铅粉A粒径D50为1.0~1.5μm，30～60；

铅粉B粒径D50为0.5~1.0μm，40～70；

红丹                        2～11；

短纤维                      0.1～0.3；

4BS                         0.1～2；

纯净水                      12～20；

1.38g/ml硫酸溶液            7～15；

负极铅膏由以下重量组份的原料制备而成：铅粉A粒径D50为1.0~1.5μm，40~60；

铅粉B粒径D50为0.5~1.0μm，40~60；

木素                        0.1 0.4；

~

腐殖酸                      0.1 0.3；

~

乙炔黑                      0.2 0.5；

~

硫酸钡                      0.4 1.0；

~

短纤维                      0.05 0.2；

~

纯净水                      12 20；

~

硫酸溶液                    7 15。

~

2.一种权利要求1所述的长寿命铅酸蓄电池铅膏的制备方法，其特征在于，包括正极和膏工序：步骤1、将2种不同粒径分布的铅粉加入和膏机中，干搅拌1～3min，步骤2、加入其它辅料‑‑红丹、短纤维和4BS，继续搅拌3～5min，搅拌均匀，步骤3、快速加入纯净水、慢速加酸，搅拌至和膏完成；

包括负极和膏工序：

步骤1、将2种不同粒径分布的铅粉加入和膏机中，干搅拌1～3min，步骤2、加入其它辅料‑‑木素、腐殖酸、乙炔黑、硫酸钡和短纤维，继续搅拌3～5min，搅拌均匀；

步骤3、快速加入纯净水、慢速加酸，搅拌至和膏完成。

3.根据权利要求2所述的长寿命铅酸蓄电池铅膏的制备方法，其特征在于： 在正极和膏工序及负极和膏工序的和膏过程中，控制和膏温度65℃以下，和膏完成后将温度降到50℃以下。

说明书

一种长寿命铅酸蓄电池铅膏及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于铅酸蓄电池制造领域，具体涉及一种高性能铅酸蓄电池铅膏及其生产方法。

背景技术

[0002] 铅酸蓄电池主要由正极板、负极板、汇流排、硫酸、槽盖等组成。极板是铅酸蓄电池的核心部件，极板性能的好坏直接影响着电池的性能和使用寿命，而极板通常是由板栅和铅膏组成的。板栅的作用是支撑、导电、分布电流，一般由合金铅经过铅带制造、然后进行拉网或者冲制成型。铅膏主要作用是提供充放电过程中的能量储存和输出,是最主要的活性物质直接参与反应，是影响蓄电池电池性能的关键因素。铅膏一般由铅粉、硫酸、纯水、添加剂（如短纤维、木素）等组成，经过合适的和膏工艺、涂填、固化、干燥形成具有一定孔率、具有优异充放电性能的活性物质载体。其中铅粉重量占比70%以上，是铅膏的重要组成部分，故铅粉的性质对铅膏性能的影响很大。

[0003] 铅酸蓄电池一般要求有很多性能，如低温起动要求短时间大电流放电、20小时率容量要求小电流长时间放电，寿命主要是模拟在不同的环境温度下多次进行放电、充电循环等。目前随着蓄电池技术的发展特别是EFB、AGM技术的发展，客户对前期性能部分指标有所提升，如充电接受、动态充电接受等，同时对寿命要求比较高，特别是深循环寿命，如17.5%DOD、50%DOD等。铅酸蓄电池各项性能之间存在跷跷板效应，如充电接受好的电池，可能水损耗就高；容量好的电池可能寿命就会差，低温放电好的电池充电接受就会差等等。现有技术中，通过增加铅膏量、减少酸量、添加特殊添加剂等方法来实现综合性能的提升。采用增加铅膏量来提高电池的寿命，存在的不足是：增加了电池的重量和铅耗；采用通过减少酸量来提高电池的寿命，存在的不足是：降低了孔率，降低了活性物质利用率，前期容量、低温放电有所降低；采用通过添加特殊添加剂来提高某一性能，存在的不足是：会降低其他部分性能，同时会引入新的杂质。因此实现综合性能满足要求，且不提高铅耗，是铅酸蓄电池制造工厂家一直寻求的目标。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种活性物质利用率高、寿命长、电池综合性能好的铅酸蓄电池铅膏。

[0005] 本发明的目的还在于提供上述长寿命铅酸蓄电池铅膏的制备方法。

[0006] 本发明的技术方案在于：包括正极铅膏、负极铅膏， 由2种或2种以上不同粒径分布的铅粉制备而成，铅粉氧化度在65% 85%之间。~

[0007] 本发明所述铅粉为2种不同粒径分布的铅粉，其中铅粉A粒径D50为1.0 1.5μm，重~量比为所述铅粉总量的40 60%；铅粉B粒径D50为0.5 1.0μm，重量比为所述铅粉总量的40~ ~ ~
60%。

[0008] 本发明所述铅粉为3种不同粒径分布的铅粉，其中，铅粉A粒径D50为0.5～0.7μm，重量比为所述铅粉总量的20～30%；铅粉B粒径D50为0.8～1.0μm，重量比为所述铅粉总量的30～50%；铅粉C粒径D50为1.1～1.2μm，重量比为所述铅粉总量的30～50%。

[0009] 本发明配制正极铅膏时，所述铅粉为2种不同粒径分布的铅粉，其中铅粉A粒径D50为1.0 1.5μm，重量比为所述铅粉总量的30 60%；铅粉B粒径D50为0.5 1.0μm，重量比为所述~ ~ ~铅粉总量的40 70%；配制负极铅膏时，所述铅粉为2种不同粒径分布的铅粉，其中铅粉A粒径~
D50为1.0 1.5μm，重量比为所述铅粉总量的40 60%；铅粉B粒径D50为0.5 1.0μm，重量比为~ ~ ~
所述铅粉总量的40 60%。
~

[0010] 本发明正极铅膏由以下重量组份的原料制备而成：

[0011] 铅粉A粒径D50为1.0 1.5μm，30～60；~

[0012] 铅粉B粒径D50为0.5 1.0μm，40～70；~

[0013] 红丹                         2～11；

[0014] 短纤维                       0.1～0.3；

[0015] 4BS                          0.1～2；

[0016] 纯净水                       12～20；

[0017] 硫酸溶液（1.38g/ml）         7～15；

[0018] 负极铅膏由以下重量组份的原料制备而成：

[0019] 铅粉A粒径D50为1.0 1.5μm，40 60；~ ~

[0020] 铅粉B粒径D50为0.5 1.0μm，40 60；~ ~

[0021] 木素                        0.1 0.4；~

[0022] 腐殖酸                      0.1 0.3；~

[0023] 乙炔黑                      0.2 0.5；~

[0024] 硫酸钡                      0.4 1.0；~

[0025] 短纤维                     0.05 0.2;~

[0026] 纯净水                      12 20；~

[0027] 硫酸溶液                    7 15。~

[0028] 本发明的长寿命铅酸蓄电池铅膏的制备方法，包括正极和膏工序：

[0029] 步骤1、将2种或2种以上不同粒径分布的铅粉加入和膏机中，干搅拌1～3min，[0030] 步骤2、加入其它辅料‑‑红丹、短纤维、4BS，继续搅拌3～5min，搅拌均匀，[0031] 步骤3、快速加入纯净水、慢速加酸，搅拌至和膏完成；

[0032] 包括负极和膏工序：

[0033] 步骤1、将2种或2种以上不同粒径分布的铅粉加入和膏机中，干搅拌1～3min，[0034] 步骤2、加入其它辅料‑‑木素、腐殖酸、乙炔黑、硫酸钡、短纤维，继续搅拌3～5min，搅拌均匀；

[0035] 步骤3、快速加入纯水、慢速加酸，搅拌至和膏完成。

[0036] 本发明在正极和膏工序及负极和膏工序的和膏过程中，控制和膏温度65℃以下，和膏完成后将温度降到50℃以下。

[0037] 本发明采用含有两种不同粒径或者两种以上不同粒径的铅粉组成的混料（代替之前的只有一种粒径的铅粉，配方铅粉总量不变），加上其他添加剂经过和膏形成铅膏，利用不同的铅粉对电池性能产生不同的影响，使电池具有很好的综合性能，本发明利用小粒径的铅粉起放电作用，活性物质利用率高，利用大粒径的铅粉提供较强的骨架结构，寿命较好，平衡了前期性能和后期寿命的难题。本发明生产工艺添加简单、不增加新的杂质，电池自放电率低，电池综合性能好。

具体实施方式

[0038] 实施例1

[0039] 正极和膏工序：

[0040] 取50kg 铅粉氧化度为65～85%、粒径D50为0.8μm的铅粉加入和膏机中；取50kg 铅粉氧化度为65～85%、粒径D50为1.2μm的铅粉加入和膏机中；干搅拌3min使铅粉混合均匀；

[0041] 将正极辅料0.1kg短纤维、10kg红丹、0.1kg4BS一起加入和膏机中，搅拌3～5min，搅拌均匀；

[0042] 快速加入15kg纯净水进行湿混3～5min，搅拌均匀；

[0043] 然后缓慢滴入1.38g/ml（25℃）的硫酸溶液12kg，直到酸液滴完后继续搅拌3～5min；

[0044] 和膏过程中采取降温措施控制和膏温度65℃以下，和膏完成后待温度降到50℃以下方可使用。

[0045] 负极和膏工序：

[0046] 取40kg 铅粉氧化度为65～85%、粒径D50为0.7μm的铅粉加入和膏机中；取60kg 铅粉氧化度为65～85%、粒径D50为1.1μm的铅粉加入和膏机中；干搅拌2min使铅粉混合均匀；

[0047] 将负极辅料0.05kg短纤维、乙炔黑0.3kg、硫酸钡1.0kg、木素 0.3kg、腐殖酸0.05kg一起加入和膏机中，搅拌3～5min，搅拌均匀；

[0048] 快速加入14kg纯净水进行湿混3～5min，搅拌均匀；

[0049] 然后缓慢滴入1.38g/ml（25℃）的硫酸溶液8kg，直到酸液滴完后继续搅拌3～5min；

[0050] 和膏过程中采取降温措施控制和膏温度65℃以下，和膏完成后待温度降到50℃以下方可使用。

[0051] 后续固化、干燥均和现有技术相同，制得极板。

[0052] 实施例2

[0053] 正极和膏工序：

[0054] 取30kg 铅粉氧化度为65～85%、粒径D50为0.8μm的铅粉加入和膏机中；取35kg 铅粉氧化度为65～85%、粒径D50为1.0μm的铅粉加入和膏机中；取35kg 铅粉氧化度为65～85%、粒径D50为1.2μm的铅粉加入和膏机中；干搅拌3min使铅粉混合均匀；

[0055] 将正极辅料0.05kg短纤维、8kg红丹、1.5kg4BS一起加入和膏机中，搅拌3～5min，搅拌均匀；

[0056] 快速加入13kg纯净水进行湿混3～5min，搅拌均匀；

[0057] 然后缓慢滴入1.38g/ml（25℃）的硫酸溶液11kg，直到酸液滴完后继续搅拌3～5min；

[0058] 和膏过程中采取降温措施控制和膏温度65℃以下，和膏完成后待温度降到50℃以下方可使用。

[0059] 负极和膏工序：

[0060] 取45kg 铅粉氧化度为65～85%、粒径D50为0.8μm的铅粉加入和膏机中；取55kg铅粉氧化度为65～85%、粒径D50为1.1μm的铅粉加入和膏机中；干搅拌2min使铅粉混合均匀；

[0061] 将负极辅料0.05kg短纤维、乙炔黑0.3kg、硫酸钡0.6kg、木素 0.25kg、腐殖酸0.1kg一起加入和膏机中，搅拌3～5min，搅拌均匀；

[0062] 快速加入15kg纯净水进行湿混3～5min，搅拌均匀；

[0063] 然后缓慢滴入1.38g/ml（25℃）的硫酸溶液9kg，直到酸液滴完后继续搅拌3～5min；

[0064] 和膏过程中采取降温措施控制和膏温度65℃以下，和膏完成后待温度降到50℃以下方可使用。

[0065] 后续固化、干燥均和现有技术相同，制得极板。

[0066] 实施例3

[0067] 正极和膏工序：

[0068] 取30kg铅粉氧化度为65～85%、粒径D50为0.9μm的铅粉加入和膏机中；取70kg 铅粉氧化度为65～85%、粒径D50为1.1μm的铅粉加入和膏机中；干搅拌2min使铅粉混合均匀；

[0069] 将正极辅料0.1kg短纤维、14kg红丹一起加入和膏机中，搅拌3～5min，搅拌均匀；

[0070] 快速加入17kg纯净水进行湿混3～5min，搅拌均匀；

[0071] 然后缓慢滴入1.38g/ml（25℃）的硫酸溶液11kg，直到酸液滴完后继续搅拌3～5min；

[0072] 和膏过程中采取降温措施控制和膏温度65℃以下，和膏完成后待温度降到50℃以下方可使用。

[0073] 负极和膏工序：

[0074] 取20kg 铅粉氧化度为65～85%、粒径D50为0.7μm的铅粉加入和膏机中；取40kg铅粉氧化度为65～85%、粒径D50为0.9μm的铅粉加入和膏机中；取40kg铅粉氧化度为65～85%、粒径D50为1.1μm的铅粉加入和膏机中；干搅拌2min使铅粉混合均匀；

[0075] 将负极辅料0.1kg短纤维、碳黑0.3kg、硫酸钡0.8kg、木素 0.15kg、腐殖酸0.15kg一起加入和膏机中，搅拌3～5min，搅拌均匀；

[0076] 快速加入16kg纯净水进行湿混3～5min，搅拌均匀；

[0077] 然后缓慢滴入1.38g/ml（25℃）的硫酸溶液10kg，直到酸液滴完后继续搅拌3～5min；

[0078] 和膏过程中采取降温措施控制和膏温度65℃以下，和膏完成后待温度降到50℃以下方可使用。

[0079] 后续固化、干燥均和现有技术相同，制得极板。

[0080] 以6‑QTPE‑60(610)型号为例（参照标准：起停用铅酸蓄电池技术条件CEEIA 228‑2015）：

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