一种agm启停蓄电池用正极铅膏及其制备方法
【专利说明】
[0001]
技术领域
[0002] 本发明属于铅蓄电池技术领域，具体涉及一种AGM启停蓄电池用正极铅膏及其制 备方法。
【背景技术】
[0003] 随着各国对气候变化的关注以及人们环保意识的逐步提高，降低汽车尾气排放的 呼声也越来越高。机动车排放的污染物主要有碳氢化合物（HC)、氮氧化物（NOx)、一氧化碳 (CO)、微粒（PM)等有害物质，会对全球气候变化、环境污染、身体健康构成直接影响。降低 汽车尾气排放基本成为全球主要经济体的共同认识。
[0004] 微混怠速启停汽车在节约燃油、减少温室气体、有毒有害气体排放方面，有着明显 的现实意义。根据使用工况不同，怠速启停的燃油经济性有所波动，但基本能达到5%-10% 的节油能力，对减少排放、保护环境的作用明显。
[0005] 欧洲议会已通过一项法律草案，要求到2020年在欧盟国家出售的新汽车平均每 公里二氧化碳排放量由目前的130g减少到95g，严格控制汽车二氧化碳排放量。微混怠速 启停车在欧洲会得到更多的应用和发展。
[0006] 用于微混怠速启停车的AGM电池是目前启停用蓄电池的发展趋势，用于微混怠速 启停车的AGM电池与普通SLI蓄电池(传统的启动-照明-点火蓄电池，或称为富液式起动 型蓄电池）相比，需要更好的循环耐久性能，浅循环寿命要达到普通3-4倍，以适应频繁启 停。且用于微混怠速启停车的AGM电池在汽车自动熄火后要对车载电子系统及车内附属用 电设备进行供电，电池的放电深度与普通SLI蓄电池相比有所增加，普通SLI蓄电池的放电 深度在10%左右(荷电状态：state of charge为85%-90%)，则微混怠速启停车的AGM电池 的放电深度在20%-40%范围内，微混怠速启停车的AGM电池对深放电循环的要求也更高。
[0007] AGM启停蓄电池要求有更长的循环寿命，正极铅膏是影响循环寿命的关键所在。中 国专利CN 101651206 A公开了一种电动汽车用蓄电池铅膏及其制备方法，铅膏配方的化学 成分重量百分比为：氧化度为70%~85%的岛津式铅粉70%~80%、二氧化铅2%~10%、化 学纤维0. 1%~0. 15%、硫酸亚锡0. 01%~1%、稀土元素0. 01%~1%、水10%~15%，重量浓 度为40~50%的硫酸4%~10%。所述的稀土元素为轻稀土元素 Sc、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、 Eu中的一种、或两种以上混合物。该发明的铅膏涂在正板栅后制成的蓄电池，既具有较高的 初始容量，又可延长了蓄电池的平均寿命50%以上，还可有效地防止蓄电池的早期容量衰 减。但应用于起停汽车的AGM电池寿命是常规SLI电池寿命的2-3倍，对循环寿命有更高 的要求。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于提供一种能够适用于起停汽车用AGM启停蓄电池正极铅膏及 其制备方法，该正极铅膏能够提高AGM启停蓄电池的深放电循环寿命，延缓正极活性物质 的泥化失效。
[0009] 上述目的是通过如下技术方案得以实现的： 一种AGM启停蓄电池用正极铅膏，包含以下重量份数的成分：铅粉70-90、聚酯纤维 0. 01-0. 1、玻璃纤维0. 01-0. 1、4BS晶种0-0. 8、红丹5-12、硫酸6-8和纯水7-9。
[0010] 优选地，所述聚酯纤维与玻璃纤维的重量占总组成含量的〇. 06-0. 15% ;聚酯纤维 与玻璃纤维的尺寸范围为1_-6_。
[0011] 聚酯纤维与玻璃纤维的优选尺寸范围为2mm-4mm。
[0012] 所述硫酸的密度为I. 2-1. 5g/cm3;硫酸中的铁含量不大于3ppm。
[0013] 所述硫酸优选密度为I. 35-1. 45g/cm3,硫酸中的铁含量不大于lppm。
[0014] 所述铅粉中的铁含量不大于lOppm。
[0015] 所述铅粉为含PbO的铅粉，PbO占铅粉的含量为70-76wt%。
[0016] 所述4BS晶种可根据需求添加，亦可不添加。
[0017] 试验表明，硫酸及玻璃纤维的添加的量和比例很重要，添加过量的硫酸会影响电 池寿命，添加合适比例的玻璃纤维能够增强铅膏的粘附性能，延长电池寿命，硫酸和玻璃纤 维的比值为65-80 :1。
[0018] 本发明的另一目的是提供一种AGM起停蓄电池正极铅膏的制备方法，步骤如下： 1) 添加红丹、聚酯纤维、玻璃纤维和4BS晶种： 称取合适重量的红丹、聚酯纤维、玻璃纤维和4BS晶种，加入和膏设备中交混合搅拌均 匀得添加剂混合物； 2) 混铅粉： 铅粉与步骤1)的添加剂混合后，充分搅拌混合，混合搅拌时间2-3min，干混之后在 1-1. 5min内加入合适重量的纯水，并充分搅拌混和，混和搅拌时间为4-5min得铅粉混合 物； 3) 淋酸： 边搅拌边以喷淋状向步骤2)所得混合物中加入硫酸得淋酸混合物； 4) 合膏： 将步骤3)所得淋酸混合物快速搅拌均匀，出膏即得起停AGM启停蓄电池正极铅膏。
[0019] 优选地，所述步骤（3)的淋酸时间控制在l〇-15min。
[0020] 优选地，所述步骤（4)的合膏温度为45-60°C，时间为5-8min，降温，出膏温度低于 45。。。
[0021] 优选地，所述合膏的绝对压强为150-300mbar。
[0022] 与传统技术相比，本发明具有以下有益效果： 1) 本发明采用了玻璃纤维添加技术，玻璃纤维在微观弱碱性环境下能部分溶解于铅 膏中，增强铅膏的粘附效果；且本发明采用铅膏低含酸量技术，大大提升了电池的深循环寿 命； 2) 本发明所得铅膏具有优良的粘附性能和长寿命性能，参照福特标准 ES-DS7T-10655-AA，50%D0D循环寿命可达500次以上，远远高于普通AGM启停蓄电池和富液 SLI蓄电池； 3)本发明技术方案工艺简单易控，适合工业化生产。
[0023]
【具体实施方式】
[0024] 实施例1 一种AGM启停蓄电池用正极铅膏，包含以下重量份数的成分：铅粉700kg、聚酯纤维 lkg、玻璃纤维0. lkg、4BS晶种8kg、红丹120kg、硫酸60kg和纯水90kg ; 其中，聚酯纤维与玻璃纤维的尺寸范围为; 硫酸密度为I. 35-1. 45g/cm3,硫酸中的铁含量不大于Ippm ; 所述铅粉中的铁含量不大于IOppm ; 所述铅粉为含PbO的铅粉，PbO占铅粉的含量为70wt% ; 根据上述正极铅膏的配比，作如下的制备： 1) 添加红丹、聚酯纤维、玻璃纤维和4BS晶种： 称取合适重量的红丹、聚酯纤维、玻璃纤维和4BS晶种，加入和膏设备中交混合搅拌均 匀得添加剂混合物； 2) 混铅粉： 铅粉与步骤1)的添加剂混合后，充分搅拌混合，混合搅拌时间2-3min，干混之后在 1-1. 5min内加入合适重量的纯水，并充分搅拌混和，混和搅拌时间为4-5min得铅粉混合 物； 3) 淋酸： 边搅拌边以喷淋状向步骤2)所得混合物中加入硫酸得淋酸混合物； 4) 合膏： 将步骤3)所得淋酸混合物快速搅拌均匀，出膏即得起停AGM启停蓄电池正极铅膏； 其中，所述步骤（3)的淋酸时间控制在IOmin ; 所述步骤（4)的合膏温度为45°C，时间为5min，降温，出膏温度低于45°C ; 所述合膏的绝对压强为150_300mbar。
[0025] 实施例2 一种AGM启停蓄电池用正极铅膏，包含以下重量份数的成分：铅粉800kg、聚酯纤维 0. 4kg、玻璃纤维lkg、4BS晶种3. 5kg、红丹85kg、硫酸65kg和纯水82kg ; 其中，聚酯纤维与玻璃纤维的尺寸范围为; 硫酸密度为I. 35-1. 45g/cm3,硫酸中的铁含量不大于Ippm ; 所述铅粉中的铁含量不大于IOppm ; 所述铅粉