专利名称：正负极互换蓄电池的制备方法
技术领域：
本发明属于铅蓄电池的制备方法，特别是可互换正负极的蓄电池。
背景技术：
传统的铅酸蓄电池阳极板与阴极板是明确的，不能互换，否则将导致电池彻底报废。这种电池在使用过程中，为了减缓阴极板的硫酸铅化和板结现象，阴极和阳极必须使用不同的铅膏，在阴极的铅膏中不得不添加对阳极铅膏十分有害的添加剂硫酸钡等物质，结果使阳极板栅极易受腐蚀，铅膏疏松脱粉，导致寿命终结，并且电池的制备相对较麻烦，使用中也得特别注意极性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种正负极互换蓄电池的制备方法，它能有效克服阴极硫化和钝化，阳极疏松脱落，阳极栅过度腐蚀，提高电池寿命。
解决本发明的技术问题所采用的方案是(1)在涂板的氧化铅粉末中，添加其总重量5‰～7‰的活性炭粉或乙炔黑，再添加总重量10％～20％的水和10％～20％硫酸，制备成铅膏，经涂板制成生极板，生极板进行二次化成处理和真空复膜干燥处理；(2)电解液采用重量百分浓度为34.3％～36.8％的硫酸电解液，其中添加镁盐、铝盐、锰盐、铵盐和钾盐组成的复合盐电解质，电解质占电解液的重量百分比8％～10％。
本发明还包括以下技术方案活性炭粉或乙炔黑的粒度为100目～200目，电解液中的复合盐电解质的各组分重量百分比为，，镁盐6.7％～8.1％、铝盐13.4％～16.3％、锰盐19.8％～24.4％、铵盐22.9％～28.4％、余量为钾盐。
生极板进行化成处理是在密度1.05～1.2的硫酸溶液和重量百分浓度为8％～10％的硫酸钠溶液中进行，真空复膜干燥处理的温度为200℃～300℃，处理时间为0.5～1小时。
复合盐类电解液中还加入了总重量1％～3％的六次甲基四胺作为缓蚀剂，复合盐电解质的最佳比例为，镁盐∶铝盐∶锰盐∶铵盐∶钾盐＝1∶2∶3∶3.5∶4。
本发明采用了专门的复合盐类电解液添加剂，并对正、负极板采用了相同的铅膏，再经过二次化成和真空复膜干燥处理，因此可有效的解决阴极板的硫酸铅化和板结问题。阴极铅膏中不必添加对阳极铅膏十分有害的添加剂硫酸钡等物质，阴阳极铅膏可用同等配方的工艺制作，使电池的制备及使用也得到了简化，因此，铅酸电池极板可不分阴阳极板而交互使用，从而使极栅的耐腐蚀性相应得到提高；阳极在转变成阴极使用时，疏松的二氧化铅(β-PbO2)被还原成海棉铅，结构变得紧密了，改善原来阳极板的导电性能；阴极板中不可逆的硫酸铅，在转变成阳极时，也容易氧化成二氧化铅，克服了现有蓄电池阴极板的硫化现象；定期交互转换阴阳极板使用，可改善电池的早衰，使阴阳极板的物质达到充分使用的效果，延长电池的使用寿命。实验室用同样工艺制成的电池极板，组成可交互使用的阴阳电极板，经过20～30次充放电循环后，相互交换阴阳极板，交换后有2～3个循环电容量偏小，坚持4次充放电后，容量恢复到额定容量的90％以上。在交换后的3～4次循环中，可采用快速充电方法，使电容量尽快恢复。
具体实施例方式
实施例1极板制备取粒径为0.2μm氧化铅粉末，其视比重为1.0g/cm3，铅膏的视比重为3.0g/cm3，氧化度为85％，，加入氧化铅粉末总重量3‰的活性炭粉，活性炭粉的粒度为120目，然后再加入氧化铅粉总重量8％的硫酸和18％的水调配铅膏，经涂板制成生极板。接着对生极板进行二次化成处理，所采用的处理液为密度1.05的硫酸溶液和重量百分浓度为10％的硫酸钠溶液。对化成好的极板在温度为200℃～220℃条件下进行真空复膜干燥处理，处理时间为0.5小时，最终得到的极板比表面积为10m2/g，极板比容量为10mAh/g。
电解液制备在重量百分浓度为34.5％的硫酸电解液中添加入碳酸镁、硝酸铝、硫酸锰、硫酸铵、硫酸钾组成的复合盐电解质，电解质占硫酸电解液重量比例的8％，这些复合盐电解质的各组分比例为镁盐∶铝盐∶锰盐∶铵盐∶钾盐＝1∶2∶3∶3.5∶4。再在该复合盐类电解液中还加入其总重量3％的六次甲基四胺作为缓蚀剂。
实施例2极板制备取粒径为0.5μm氧化铅粉末，其视比重为1.05g/cm3，铅膏的视比重为3.05g/cm3，氧化度为87％，，加入氧化铅粉末总重量3‰的活性炭粉，活性炭粉的粒度为150目，然后再加入氧化铅粉总重量9％的硫酸和20％的水调配铅膏，经涂板制成生极板。接着对生极板进行二次化成处理，所采用的处理液为密度1.1的硫酸溶液和重量百分浓度为9％的硫酸钠溶液。对化成好的极板在温度为250℃～260℃条件下进行真空复膜干燥处理，处理时间为0.7小时，最终得到的极板比表面积为11m2/g，极板比容量为12mAh/g。
电解液制备在重量百分浓度为35.2％的硫酸电解液中添加入碳酸镁、硝酸铝、硫酸锰、硫酸铵、硫酸钾组成的复合盐电解质，电解质占硫酸电解液重量比例的9％，这些复合盐电解质的各组分比例为镁盐∶铝盐∶锰盐∶铵盐∶钾盐＝1∶2∶3∶3.5∶4。再在该复合盐类电解液中还加入其总重量2.5％的六次甲基四胺作为缓蚀剂。
实施例3极板制备取粒径为1.0μm氧化铅粉末，其视比重为1.1g/cm3，铅膏的视比重为3.1g/cm3，氧化度为90％，，加入氧化铅粉末总重量4‰的活性炭粉，活性炭粉的粒度为180目，然后再加入氧化铅粉总重量10％的硫酸和22％的水调配铅膏，经涂板制成生极板。接着对生极板进行二次化成处理，所采用的处理液为密度1.15的硫酸溶液和重量百分浓度为8％的硫酸钠溶液。对化成好的极板在温度为280℃～290℃条件下进行真空复膜干燥处理，处理时间为1.0小时，最终得到的极板比表面积为12m2/g，极板比容量为11mAh/g。
电解液制备在重量百分浓度为36.5％的硫酸电解液中添加入硝酸镁、氢氧化铝、硫酸锰、硫酸铵、硫酸钾组成的复合盐电解质，电解质占硫酸电解液重量比例的10％，这些复合盐电解质的各组分比例为镁盐∶铝盐∶锰盐∶铵盐∶钾盐＝1∶2∶3∶3.5∶4。再在该复合盐类电解液中还加入其总重量3％的六次甲基四胺作为缓蚀剂。
权利要求
1.一种正负极互换蓄电池的制备方法，其特征是(1)在涂板的氧化铅粉末中，添加其总重量5‰～7‰的活性炭粉或乙炔黑，再添加总重量10％～20％的水和10％～20％硫酸，制备成铅膏，经涂板制成生极板，生极板进行二次化成处理和真空复膜干燥处理；(2)电解液采用重量百分为34.3％～36.8％的硫酸电解液，其中添加镁盐、铝盐、锰盐、铵盐和钾盐组成的复合盐电解质，电解质占电解液的重量百分比8％～10％。
2.按权利要求1所述的正负极互换蓄电池的制备方法，其特征是活性炭粉或乙炔黑的粒度为100目～200目，电解液中的复合盐电解质的各组分重量百分比为，镁盐6.7％～8.1％、铝盐13.4％～16.3％、锰盐19.8％～24.4％、铵盐22.9％～28.4％、余量为钾盐。
3.按权利要求2所述的正负极互换蓄电池的制备方法，其特征是生极板进行化成处理是在密度1.05～1.2的硫酸溶液和重量百分比浓度为8％～10％的硫酸钠溶液中进行，真空复膜干燥处理的温度为200℃～300℃，处理时间为0.5～1小时。
4.按权利要求3所述的正负极互换蓄电池的制备方法，其特征是复合盐类电解液中还加入了总重量1％～3％的六次甲基四胺作为缓蚀剂，复合盐电解质的最佳比例为，镁盐∶铝盐∶锰盐∶铵盐∶钾盐＝1∶2∶3∶3.5∶4。
全文摘要
正负极互换蓄电池的制备方法。本发明属于铅蓄电池的制备方法，特别是可互换正负极的蓄电池。本电池极板的铅膏由5‰～7‰的活性炭粉或乙炔黑，以及10％～20％的水和10％～20％硫酸调配成，生极板进行了二次化成和真空复膜干燥处理；电解液为重量百分浓度34.3％～36.8％的硫酸电解液，其中添加镁盐、铝盐、锰盐、铵盐和钾盐组成的复合盐电解质，电解质占电解液的重量百分比8％～10％。本电池能有效克服阴极硫化和钝化，阳极疏松脱落，阳极栅过度腐蚀，提高电池寿命。
文档编号H01M10/12GK1525590SQ0311736
公开日2004年9月1日 申请日期2003年2月24日 优先权日2003年2月24日
发明者孙勇, 李中揆, 王勋业, 竺培显, 勇 孙 申请人:昆明倍特瑞电化学有限公司