一种铅酸蓄电池用新型石墨烯负极活性物质及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种采用石墨締为添加剂的铅酸蓄电池用新型负极活性物质；本发明 还设及一种负极活性物质的制备方法。
【背景技术】
[0002] 铅碳电池的研发将是未来超级电池的一种发展趋势，但目前市场上通行的铅酸电 池，存在着很多缺点；如充电接受能力不强，充电时间长；负极硫酸盐化影响电池循环使用 寿命；高、低温等极端条件下，使用性能不佳等种种；因此，急需一种解决W上种种问题的 方法。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种采用石墨締为添加剂的新型负极活性物质及其制备方 法。
[0004] 本发明采用的技术方案是： 一种铅酸蓄电池用新型石墨締负极活性物质，其按重量百分数计，由W下组分组成： 胶体石墨0. 5~1. 2%、腐殖酸0. 5~0. 8%、木素0. 3~0. 8%、硫酸领0. 5~1. 2%、短纤维 0. 07~0. 2%、聚四氣己締0. 05~0. 15%、聚己締醇0. 03~0. 2%、1，2-丙二醇0. 1~0. 2〇/〇、 石墨締0. 1~0. 3%、己诀黑0. 8~1. 5%、铅粉75~85%、稀硫酸溶液7%~10%、其余为去离 子水。
[0005] 进一步的，所述石墨締为纳米级粉末状，所述稀硫酸密度为1. 4g/ml、质量百分数 为 50〇/〇。
[0006] 进一步的，所述去离子水的电阻率为> 0. 2MQ?cm、电导率《lus/cm。
[0007] 进一步的，所述聚己締醇为粉末状固体，粘度4~7,PH值5~8。
[000引进一步的，所述1，2-丙二醇为无色粘稠稳定的吸水性液体。
[0009] 一种铅酸蓄电池用新型石墨締负极活性物质，其制备步骤为： a、 将上述组分中的1,2-丙二醇与去离子水互溶制成水醇溶液备用； b、 将60%配方量的铅粉、胶体石墨、腐殖酸、木素、硫酸领、短纤维、聚四氣己締、聚己締 醇、石墨締和己诀黑辅料导入和膏机中，干揽3~5min;倒入辅料时，要均匀，防止成团； C、然后导入剩余40%配方量铅粉，再继续揽拌5~lOmin; t快速加入70~80%重量的水醇溶液，时间控制在2minW内；然后湿揽拌8~lOmin; e、 缓慢匀速加入配方量的1. 4g/ml的稀硫酸溶液，加入时间控制在15~18min，加入 过程中控制揽拌过程中的温度不能超过65°C; f、 最后再加入剩余量的水醇溶液，时间控制在IminW内进行调和，继续揽拌3~ 5min; g、 最后再揽拌8~lOmin，测量铅膏视密度，W及针入度，符合要求后再出膏。
[0010] 本发明的优点是：本发明提供的铅酸蓄电池用新型负极活性物质配方，增强了负 极板的导电性能、低温充放电性能、延缓了负极活性物质硫酸盐化的趋势。在不影响电池初 期容量的前提下，提高了电池的循环使用寿命W及大电流充放电能力。并使极端条件下的 使用性能得到了一定的提高。
【具体实施方式】
[0011] 实施例1 一种铅酸蓄电池用新型石墨締负极活性物质，其按重量百分数计，胶体石墨1%、腐殖 酸0. 8%、木素0. 8%、硫酸领0. 9%、丙绝短纤维0. 15%、聚四氣己締0. 12%、聚己締醇0. 09〇/〇 ; 1，2-丙二醇0. 15%、纳米粉末状石墨締0. 15%、己诀黑1%，铅粉80%，1. 4g/ml硫酸8%，其余为 高纯去离子水。
[001引实施例2 一种铅酸蓄电池用新型石墨締负极活性物质，其按重量百分数计，胶体石墨1. 2%、腐殖 酸0. 5%、木素0. 3%、硫酸领1. 2%、丙绝短纤维0. 07%、聚四氣己締0. 15%、聚己締醇0. 030/0 ; 1，2-丙二醇0. 2%、纳米粉末状石墨締0. 3%、己诀黑0. 8%，铅粉85%，1. 4g/ml硫酸7%，其余为 高纯去离子水。
[0013] 实施例3 一种铅酸蓄电池用新型石墨締负极活性物质，其按重量百分数计，胶体石墨0. 5%、腐 殖酸0. 6%、木素0. 8%、硫酸领0. 5%、丙绝短纤维0. 2%、聚四氣己締0. 05%、聚己締醇0. 2〇/〇 ; 1，2-丙二醇0. 1%、纳米粉末状石墨締0. 1%、己诀黑1. 5%，铅粉75%，1. 4g/ml硫酸10%，其余 为高纯去离子水。
[0014] 实施例4 按照实施例1的配比进行制备，其步骤为： a、 将上述组分中的1,2-丙二醇与去离子水互溶制成水醇溶液备用； b、 将60%配方量的铅粉、胶体石墨、腐殖酸、木素、硫酸领、短纤维、聚四氣己締、聚己締 醇、石墨締和己诀黑辅料导入和膏机中，干揽3~5min;倒入辅料时，要均匀，防止成团； C、然后导入剩余40%配方量铅粉，再继续揽拌5~lOmin ; t快速加入70~80%重量的水醇溶液，时间控制在2min W内；然后湿揽拌8~lOmin ; e、 缓慢匀速加入配方量的1. 4g/ml的稀硫酸溶液，加入时间控制在15~18min，加入 过程中控制揽拌过程中的温度不能超过65°C; f、 最后再加入剩余量的水醇溶液，时间控制在IminW内进行调和，继续揽拌3~ 5min; g、 最后再揽拌8~lOmin，测量铅膏视密度，W及针入度，符合要求后再出膏。
[0015] 制作的铅膏用于涂板3-EVF-200电池，经过测定得如下数据： 本实施例制作的3-EVF-200电池与常规同型号电池电性能对比如下：
本实施例配方与常规配方所制作的同一类型电池3虹容量基本一致；高倍率放电性能 基本一致；说明本发明配方中辅料的加入对电池初期容量无甚影响。但本实施例电池的低 温容量性能提高了 15. 5% ;快速充电能力提高了 14. 2% ;高倍率放电性能提高了 38. 3% ;循 环耐久能力提局了 68. 7%。
【主权项】
1. 一种铅酸蓄电池用新型石墨烯负极活性物质，其特征在于：按重量百分数计，由以 下组分组成： 胶体石墨 0. 5~1. 2%、 腐殖酸 0? 5~0? 8%、 木素 0? 3~0? 8%、 硫酸钡 0? 5~L2%、 短纤维 0? 07~0? 2%、 聚四氟乙烯 0.05~0.15%、 聚乙烯醇 0.03~0.2%、 1,2-丙二醇 0.1 ~0.2%、 石墨稀 0? 1~0? 3%、 乙炔黑 0? 8~L5%、 铅粉 75~85%、 稀硫酸溶液 7%~10% 其余为去离子水。2. 根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池用新型石墨烯负极活性物质，其特征在于： 所述石墨烯为纳米级粉末状，所述稀硫酸密度为I. 4g/ml、质量百分数为50%。3. 根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池用新型石墨烯负极活性物质，其特征在于： 所述去离子水的电阻率为彡〇. 2MD?cm、电导率彡lus/cm。4. 根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池用新型石墨烯负极活性物质，其特征在于： 所述聚乙烯醇为粉末状固体，粘度4~7,PH值5~8。5. 根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池用新型石墨烯负极活性物质，其特征在于： 所述1，2-丙二醇为无色粘稠稳定的吸水性液体。6. 根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池用新型石墨烯负极活性物质，其特征在于： 制备步骤为： a、 将上述组分中的1，2_丙二醇与去离子水互溶制成水醇溶液备用； b、 将60%配方量的铅粉、胶体石墨、腐殖酸、木素、硫酸钡、短纤维、聚四氟乙烯、聚乙烯 醇、石墨烯和乙炔黑辅料导入和膏机中，干搅3~5min;倒入辅料时，要均匀，防止成团； c、 然后导入剩余40%配方量铅粉，再继续搅拌5~IOmin; d、 快速加入70~80%重量的水醇溶液，时间控制在2min以内；然后湿搅拌8~IOmin; e、 缓慢匀速加入配方量的I. 4g/ml的稀硫酸溶液，加入时间控制在15~18min，加入 过程中控制搅拌过程中的温度不能超过65°C; f、 最后再加入剩余量的水醇溶液，时间控制在Imin以内进行调和，继续搅拌3~ 5min； g、 最后再搅拌8~lOmin，测量铅膏视密度，以及针入度，符合要求后再出膏。
【专利摘要】本发明公开了一种铅酸蓄电池用新型石墨烯负极活性物质，其按重量百分数计，由以下组分组成：胶体石墨0.5～1.2%、腐殖酸0.5～0.8%、木素0.3～0.8%、硫酸钡0.5～1.2%、短纤维0.07～0.2%、聚四氟乙烯0.05～0.15%、聚乙烯醇0.03～0.2%、1,2-丙二醇0.1～0.2%、石墨烯0.1～0.3%、乙炔黑0.8～1.5%、铅粉75～85%、稀硫酸溶液7%～10%、其余为去离子水。本发明提供的铅酸蓄电池用新型负极活性物质配方，增强了负极板的导电性能、低温充放电性能、延缓了负极活性物质硫酸盐化的趋势。在不影响电池初期容量的前提下，提高了电池的循环使用寿命以及大电流充放电能力。并使极端条件下的使用性能得到了一定的提高。
【IPC分类】H01M4/62, H01M4/58
【公开号】CN104900876
【申请号】CN201510253410
【发明人】胡华, 闫智刚, 杨海涛, 沈维新
【申请人】江苏苏中电池科技发展有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月19日