一种100% α-PbO铅粉制备的正极铅膏[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 105470501 A (43)申请公布日 2016.04.06

(21)申请号 201510837900.6(22)申请日 2015.11.26

(71)申请人超威电源有限公司

地址313100 浙江省湖州市长兴县雉城镇新

兴工业园区(72)发明人张凯 李伟伟

(74)专利代理机构杭州杭诚专利事务所有限公

司 33109

代理人尉伟敏(51)Int.Cl.

H01M 4/56(2006.01)H01M 10/06(2006.01)C01G 21/06(2006.01)

权利要求书1页 说明书4页

(54)发明名称

一种100% α-PbO铅粉制备的正极铅膏(57)摘要

一种100% α-PbO铅粉制备的正极铅膏，涉及铅蓄电池制造领域。本发明中的正极铅膏含有以下重量份的组分α-PbO铅粉10000份，去离子水1100-2000份，硫酸300-500份，石墨10-100份，短纤维5-15份。本发明可以有效改善电池正极板铅膏的一致性，极板一致性的提高可以有效提高电池的一致性；制成蓄电池后可以克服电池使用后极板软化的问题并可以有效延长电池的寿命。

C N 1 0 5 4 7 0 5 0 1 ACN 105470501 A

权　利　要　求　书

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1.一种100%α-PbO铅粉制备的正极铅膏，其特征在于其含有以下重量份的组分：α-PbO铅粉10000份，去离子水1100-2000份，硫酸300-500份，石墨10-100份，短纤维5-15份。

α-PbO铅粉制备的正极铅膏，其特征在于其含有以下2.根据权利要求1所述的一种100%

重量份的组分：α-PbO铅粉10000份，去离子水1500-2000份，硫酸400-500份，石墨50-100份，短纤维10-15份。

3.根据权利要求1所述的一种100%α-PbO铅粉制备的正极铅膏，其特征在于其含有以下重量份的组分：α-PbO铅粉10000份，去离子水1600份，硫酸450份，石墨70份，短纤维13份。

4.根据权利要求1所述的一种100%α-PbO铅粉制备的正极铅膏，其特征在于：所述的短纤维的长度为1-3mm。

5.根据权利要求1所述的一种100%α-PbO铅粉制备的正极铅膏，其特征在于：所述的短纤维为聚酯纤维或聚丙烯纤维。

6.根据权利要求1所述的一种100%α-PbO铅粉制备的正极铅膏，其特征在于：所述铅膏中还添加有重量份为30-50份的添加剂。

7.根据权利要求1或6所述的一种100%α-PbO铅粉制备的正极铅膏，其特征在于：所述的添加剂为Sb2O3、Sb2O5、SnO、SnO2、SnSO4、MgO、CaO、MgSO4、CaSO4中的一种或多种。

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CN 105470501 A

说　明　书

一种100% α-PbO铅粉制备的正极铅膏

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技术领域

[0001]本发明涉及一种铅蓄电池制造领域，尤其是涉及一种100%α-PbO铅粉制备的正极铅膏。

背景技术

[0002]铅酸蓄电池自1859年由普兰特发明以来，至今已有150多年的历史，技术十分成熟，是全球上使用最广泛的化学电源。尽管近年来镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池等新型电池相继问世并得以应用，但铅酸蓄电池仍然凭借大电流放电性能强、电压特性平稳、温度适用范围广、单体电池容量大、能充放电数百个循环、贮存性能好（尤其适于干式荷电贮存）、安全性高和原材料丰富且可再生利用、价格低廉等一系列优势，在绝大多数传统领域和一些新兴的应用领域，占据着牢固的地位。铅酸电池的另一优点是很容易回收。回收电池的时候，回收的铅和塑料壳直接用于新电池中。[0003]铅酸蓄电池放电时，正极的活性物质PbO2转化为PbSO4，铅酸蓄电池放完电后回充电时，正极的放电产物PbSO4转化为PbO2，在蓄电池的充放电反应过程中起到容量储存和释放的有效成分是正极中的活性物质PbO2，正极活性物质中的PbO2的含量是由和膏时使用的铅粉中含有的Pb的含量决定的，现在生产上使用的球磨铅粉和巴顿铅粉的成分均为PbO和Pb的混合物，并且颗粒分布是不均匀和一致的，这样就导致了在充电过程中物料转化的不一致性。

[0004]中国专利公告号CN102354751B，授权公告日2014年4月9日，公开了一种高储能铅酸蓄电池铅膏配方及制备方法，该发明专利包括正板铅膏配方和负板铅膏配方，所公开的铅膏配方中所采用的铅粉仅为氧化度为72-78%的铅粉，该种铅粉中不仅含有部分未氧化的单质铅，即使是被氧化部分中也还含有一定比例的PbO2和β-PbO，铅粉中多种成分的混杂会降低铅粉粒度的均一性，降低所制得的铅膏及电池正负极的性能，影响铅酸电池的寿命。发明内容

[0005]本发明为了克服现有技术中铅蓄电池正极铅膏中铅粉成分与粒度不均一造成的不足，提供了一种100%α-PbO铅粉制备的正极铅膏配方，该种配方通过添加100%纯度的α-PbO铅粉替代传统生产中的岛津铅粉或巴顿铅粉，是铅膏中铅粉的成分与粒径更均一，从而解决充电过程中正极物料转化不均一的问题。[0006]为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种100%α-PbO铅粉制备的正极铅膏，其特征在于其含有以下重量份的组分：α-PbO铅粉10000份，去离子水1100-2000份，硫酸300-500份，石墨10-100份，短纤维5-15份。添加100%纯度的α-PbO铅粉替代传统生产中的岛津铅粉或巴顿铅粉，使铅膏中铅粉的成分与粒径更均一，从而解决充电过程中正极物料转化不均一的问题。此外α-PbO为鳞片状的PbO，比球状的β-PbO具有更大的比表面积，具有更大的比表面能，可以更好的和铅膏中的其他成分化和，也可以相应提高制得的铅膏的均一性，提高所制得的正极板的性能。

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说　明　书

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作为优选，所述正极铅膏含有以下重量份的组分：α-PbO铅粉10000份，去离子水

1500-2000份，硫酸400-500份，石墨50-100份，短纤维10-15份。[0008]作为优选，所述正极铅膏含有以下重量份的组分：α-PbO铅粉10000份，去离子水1600份，硫酸450份，石墨70份，短纤维13份。[0009]作为优选，所述的短纤维的长度为1-3mm。[0010]作为优选，所述的短纤维为聚酯纤维或聚丙烯纤维。[0011]作为优选，所述铅膏中还添加有重量份为30-50份的添加剂。[0012]作为优选，所述的添加剂为Sb2O3、Sb2O5、SnO、SnO2、SnSO4、MgO、CaO、MgSO4、CaSO4中的一种或多种。[0013]因此，本发明具有以下有益效果：

（1）可以有效改善电池正极板铅膏的一致性，极板一致性的提高可以有效提高电池的一致性；

（2）可以有效延长电池的寿命；（3）可以克服电池使用后极板软化的问题。具体实施方式

[0014]下面通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步的具体说明。[0015]以下各实施例中所采用的铅膏和膏工艺为本领域的常规和膏工艺。[0016]以下各实施例中所采用的化学原料都为分析纯。[0017]实施例1

一种100%α-PbO铅粉制备的正极铅膏，其含有以下重量份的组分：α-PbO铅粉10000份，去离子水1100份，硫酸300份，石墨10份，短纤维5份；短纤维为聚酯纤维，其长度为1mm。[0018]实施例2

一种100%α-PbO铅粉制备的正极铅膏，其含有以下重量份的组分：α-PbO铅粉10000份，去离子水1300份，硫酸400份，石墨50份，短纤维10份；短纤维为聚酯纤维，其长度为2mm。[0019]实施例3

一种100%α-PbO铅粉制备的正极铅膏，其含有以下重量份的组分：α-PbO铅粉10000份，去离子水1600份，硫酸450份，石墨70份，短纤维13份；短纤维为聚酯纤维，其长度为2mm。[0020]实施例4

一种100%α-PbO铅粉制备的正极铅膏，其含有以下重量份的组分：α-PbO铅粉10000份，去离子水2000份，硫酸500份，石墨100份，短纤维15份；短纤维为聚丙烯纤维，其长度为3mm。[0021]实施例5

一种100%α-PbO铅粉制备的正极铅膏，其含有以下重量份的组分：α-PbO铅粉10000份，去离子水1100份，硫酸300份，石墨10份，短纤维5份；短纤维为聚丙烯纤维，其长度为1mm。[0022]实施例6

一种100%α-PbO铅粉制备的正极铅膏，其含有以下重量份的组分：α-PbO铅粉10000份，去离子水1300份，硫酸400份，石墨50份，短纤维10份；短纤维为聚丙烯纤维，其长度为2mm。[0023]实施例7

一种100%α-PbO铅粉制备的正极铅膏，其含有以下重量份的组分：α-PbO铅粉10000份，

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说　明　书

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去离子水1600份，硫酸450份，石墨70份，短纤维13份；短纤维为聚丙烯纤维，其长度为2mm。[0024]实施例8

一种100%α-PbO铅粉制备的正极铅膏，其含有以下重量份的组分：α-PbO铅粉10000份，去离子水2000份，硫酸500份，石墨100份，短纤维15份；短纤维为聚丙烯纤维，其长度为3mm。[0025]实施例9

一种100%α-PbO铅粉制备的正极铅膏，其含有以下重量份的组分：α-PbO铅粉10000份，去离子水1600份，硫酸450份，石墨70份，Sb2O3粉35份，短纤维13份；短纤维为聚酯纤维，其长度为2mm。

[0026]实施例10

一种100%α-PbO铅粉制备的正极铅膏，其含有以下重量份的组分：α-PbO铅粉10000份，去离子水1600份，硫酸450份，石墨70份，Sb2O5粉35份，短纤维13份；短纤维为聚酯纤维，其长度为2mm。

[0027]实施例11

一种100%α-PbO铅粉制备的正极铅膏，其含有以下重量份的组分：α-PbO铅粉10000份，去离子水1600份，硫酸450份，石墨70份，SnO粉35份，短纤维13份；短纤维为聚酯纤维，其长度为2mm。

[0028]实施例12

一种100%α-PbO铅粉制备的正极铅膏，其含有以下重量份的组分：α-PbO铅粉10000份，去离子水1600份，硫酸450份，石墨70份，SnO2粉35份，短纤维13份；短纤维为聚酯纤维，其长度为2mm。

[0029]实施例13

一种100%α-PbO铅粉制备的正极铅膏，其含有以下重量份的组分：α-PbO铅粉10000份，去离子水1600份，硫酸450份，石墨70份，MgO粉35份，短纤维13份；短纤维为聚酯纤维，其长度为2mm。

[0030]实施例14

一种100%α-PbO铅粉制备的正极铅膏，其含有以下重量份的组分：α-PbO铅粉10000份，去离子水1600份，硫酸450份，石墨70份，CaO粉35份，短纤维13份；短纤维为聚酯纤维，其长度为2mm。

[0031]实施例15

一种100%α-PbO铅粉制备的正极铅膏，其含有以下重量份的组分：α-PbO铅粉10000份，去离子水1600份，硫酸450份，石墨70份，SnSO4粉35份，短纤维13份；短纤维为聚酯纤维，其长度为2mm。

[0032]实施例16

一种100%α-PbO铅粉制备的正极铅膏，其含有以下重量份的组分：α-PbO铅粉10000份，去离子水1600份，硫酸450份，石墨70份，MgSO4粉35份，短纤维13份；短纤维为聚酯纤维，其长度为2mm。

[0033]实施例17

一种100%α-PbO铅粉制备的正极铅膏，其含有以下重量份的组分：α-PbO铅粉10000份，去离子水1600份，硫酸450份，石墨70份，CaSO4粉35份，短纤维13份；短纤维为聚酯纤维，其

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说　明　书

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长度为2mm。

[0034]检测方法：

通过将各实施例值得的铅酸蓄电池正极铅膏和膏制成极板，组装电池后进行实验，试验方法采用国家标准GB/T22199-2008电动助力车用密封铅酸蓄电池中所记载的检测方法对依照本发明所制得的铅酸蓄电池进行检测。

[0035]其中设置一个采用现有配方制得的正极铅膏的对比例。对比例中含有以下重量份的组分：巴顿铅粉10000份，红丹1451份，硫酸871份，短纤维15份，去离子水2177份；短纤维为聚酯纤维，长度为2mm。[0036]检测结果：

电池的初容量：各实施例中，初能量最大值为13.1Ah，最小值为12.8Ah，平均值为12.9Ah；对比例的初容量为12.7Ah。[0037]低温容量：各实施例中，低温容量最大值为10.3Ah，最小值为9.6Ah，平均值为9.8Ah；对比例的低温容量为9.4Ah。[0038]充电接受能力：各实施例中，充电接受能力最大值为2.3，最小值为2.2，平均值为2.27。对比例的充电接受能力为2.2。[0039]充电寿命：各实施例中，充电寿命最大值为500次，最小值为370次，平均值为450次。对比例的充电寿命为355次。[0040]检测结果表明：采用本发明中配方制得的正极铅膏制备而成的铅酸蓄电池，有效改善电池正极板铅膏的一致性，极板一致性的提高可以有效提高电池的一致性，各项性能有所提高，电池的使用寿命大大提高。

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