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主要能延长电池使用寿命的阀控铅酸蓄电池正极铅膏，并同时能避免设备腐蚀而延长设备使用寿命，避免伤害人体，避免和膏不均匀，以该铅膏重量为基准由以下重量百分数的组分组成：短纤维0.080.5，水520，其余为铅粉。 。
CN03108116.9
2003.03.20
CN1532963A
2004.09.29
授权
有权
授权|||实质审查的生效|||公开
H01M4/14; H01M4/62; H01M4/56; H01M4/38
浙江南都电源动力股份有限公司;
包有富; 王瑜
310013浙江省杭州市文三路459号
浙江杭州金通专利事务所有限公司
刘晓春
主要能延长电池使用寿命的阀控铅酸蓄电池正极铅膏，并同时能避免设备腐蚀而延长设备使用寿命，避免伤害人体，避免和膏不均匀，以该铅膏重量为基准由以下重量百分数的组分组成：短纤维0.08～0.5％，水5～20％，其余为铅粉。
1、阀控铅酸蓄电池正极铅膏，其特征是以该铅膏重量为基准由 以下重量百分数的组分组成：短纤维0.08～0.5％，水5～20％，其 余为铅粉。
阀控铅酸蓄电池正极铅膏 技术领域 本发明涉及铅酸蓄电池极板，特别是正极板上的铅膏层。 背景技术 阀控铅酸电池已经广泛地应用于备用电源、能量储备和动力电 源等领域。但是，目前铅酸电池的致命问题主要是电池的循环寿命 较短。而正极活性物质正是制约这一问题的关键。最早的正极活性 物质是以两块铅板作为电极，进行反复充放电，铅板在充放电过程 中进行转化，可以说当时的正极活性物质为纯铅。后来业内人士采 用以活性物质外覆于板栅制成电池极板，如Faure以Pb3O4作为活 性物质将铅膏涂于铅片上制成极板。美国专利“蓄电池用活性物质”， 提出铅酸蓄电池正极活物质组成含有约45.36kgPbO2、约 45.36kgPbO、约1.81kg氧化钽、约0.91kg氧化钼和0.45kg碳粉。 而目前所使用的正极活性物质是由Pb、PbO组成。 传统阀控铅酸蓄电池正极铅膏配方中均加有硫酸。加入硫酸存 在的主要问题是电池的循环寿命短不能满足循环使用要求；同时还 存在以下问题：①对设备腐蚀较严重，影响设备使用寿命；②容易 造成人员伤害；③铅膏中生成硫酸铅，铅膏制备时搅拌难以均匀。 D.Pavlov和Chih-Hsuan Yeh等人研究了不同H2SO4/H2O/PbO比 例的正极铅膏配方对电池循环寿命的影响。他们认为不同的比例与 不同的循环寿命相对应。 本发明人根据文献情况并结合实际进行了铅膏配方对VRLA电 池循环寿命影响的研究。研究结果发现不含硫酸的铅膏配方大大地 提高了阀控铅酸电池的深循环寿命。本专利是在此基础上提出的。 发明内容 本发明主要解决传统铅膏配方电池循环寿命短的问题，同时解 决传统铅膏配方中加有硫酸所产生的腐蚀设备、易伤害人员及铅膏 不均匀的问题，为此而提供本发明的阀控铅酸蓄电池正极铅膏。 为解决上述问题，本发明阀控铅酸蓄电池正极铅膏，其特殊之 处是以该铅膏重量为基准由以下重量百分数的组分组成：短纤维 0.08～0.5％，水5～20％，其余为铅粉。 加入短纤维可以提高PAM的强度，防止裂纹、起泡和脱落； 短纤维其材料可以是聚丙烯、聚氯乙烯、腈纶、但尼尔、聚四氟乙 烯、聚丙烯腈等。 铅粉可以是岛津式铅粉或巴顿式铅粉。 根据铅酸电池正极活性物质的转化机理： 采用传统铅膏配方，包含以下反应： 电池反应时包含步骤： ①.②.采用发明的铅膏配方，包含以下反应： 电池反应时包含步骤： ①.②.本发明的铅膏由于直接采用铅粉和水和膏，不加硫酸。试验表明， 采用本发明的铅膏，能大幅度地延长阀控密封电池的深循环寿命。 同时具有如下优点： ①.由于该专利铅膏配方中没有硫酸，消除了传统铅膏配方中由 于硫酸的存在而对设备的腐蚀，从而延长了设备使用寿命； ②.避免了传统铅膏配方和膏过程中H2SO4(1.40g/cm3)容易造 成人员伤害的危险； ③.该专利铅膏配方的使用，避免了和膏的不均现象(由于传统 铅膏配方中有硫酸存在，加酸后有硫酸铅生成，很容易使得铅膏搅 拌不均匀)。 附图说明 图1是采用本发明的铅膏和传统铅膏的电池循环寿命曲线图。 图中：—■—1、—▲—3、—_—4为采用传统铅膏的电池其 充放电循环次数与剩余容量百分比曲线，—◆—2为采用本发明的 铅膏的电池其循环次数与剩余容量百分比曲线。可以看出，与传统 铅膏相比，采用本发明的铅膏，阀控密封电池的循环寿命大大延长。 具体实施方式 下面以列表形式例举本发明的实施例。本发明的铅膏，以其重 量为基准由以下重量百分数的组分组成： 实施例 短纤维％ 水％ 铅粉％ 1 0.1 10 余量 2 0.1 5 余量 3 0.2 5 余量 4 0.4 10 余量 5 0.1 15 余量 其中短纤维为聚丙烯腈材料。 铅膏的配制过程： 1、将短纤维加入水中，搅拌使短纤维均匀分散； 2、将铅粉加入并搅拌使之均匀。 各组分的作用： 1、铅粉作为正极活性物质，给出电池容量； 2、短纤维作为活性物质粘结的骨架。
技术领域
本发明涉及铅酸蓄电池极板，特别是正极板上的铅膏层。
背景技术
阀控铅酸电池已经广泛地应用于备用电源、能量储备和动力电 源等领域。但是，目前铅酸电池的致命问题主要是电池的循环寿命 较短。而正极活性物质正是制约这一问题的关键。最早的正极活性 物质是以两块铅板作为电极，进行反复充放电，铅板在充放电过程 中进行转化，可以说当时的正极活性物质为纯铅。后来业内人士采 用以活性物质外覆于板栅制成电池极板，如Faure以Pb3O4作为活 性物质将铅膏涂于铅片上制成极板。美国专利“蓄电池用活性物质”， 提出铅酸蓄电池正极活物质组成含有约45.36kgPbO2、约 45.36kgPbO、约1.81kg氧化钽、约0.91kg氧化钼和0.45kg碳粉。 而目前所使用的正极活性物质是由Pb、PbO组成。
传统阀控铅酸蓄电池正极铅膏配方中均加有硫酸。加入硫酸存 在的主要问题是电池的循环寿命短不能满足循环使用要求；同时还 存在以下问题：①对设备腐蚀较严重，影响设备使用寿命；②容易 造成人员伤害；③铅膏中生成硫酸铅，铅膏制备时搅拌难以均匀。
D.Pavlov和Chih-Hsuan Yeh等人研究了不同H2SO4/H2O/PbO比 例的正极铅膏配方对电池循环寿命的影响。他们认为不同的比例与 不同的循环寿命相对应。
本发明人根据文献情况并结合实际进行了铅膏配方对VRLA电 池循环寿命影响的研究。研究结果发现不含硫酸的铅膏配方大大地 提高了阀控铅酸电池的深循环寿命。本专利是在此基础上提出的。
发明内容
本发明主要解决传统铅膏配方电池循环寿命短的问题，同时解 决传统铅膏配方中加有硫酸所产生的腐蚀设备、易伤害人员及铅膏 不均匀的问题，为此而提供本发明的阀控铅酸蓄电池正极铅膏。
为解决上述问题，本发明阀控铅酸蓄电池正极铅膏，其特殊之 处是以该铅膏重量为基准由以下重量百分数的组分组成：短纤维 0.08～0.5％，水5～20％，其余为铅粉。
加入短纤维可以提高PAM的强度，防止裂纹、起泡和脱落； 短纤维其材料可以是聚丙烯、聚氯乙烯、腈纶、但尼尔、聚四氟乙 烯、聚丙烯腈等。
铅粉可以是岛津式铅粉或巴顿式铅粉。
根据铅酸电池正极活性物质的转化机理：
采用传统铅膏配方，包含以下反应：
电池反应时包含步骤：
①.
②.
采用发明的铅膏配方，包含以下反应：
本发明的铅膏由于直接采用铅粉和水和膏，不加硫酸。试验表明， 采用本发明的铅膏，能大幅度地延长阀控密封电池的深循环寿命。
同时具有如下优点：
①.由于该专利铅膏配方中没有硫酸，消除了传统铅膏配方中由 于硫酸的存在而对设备的腐蚀，从而延长了设备使用寿命；
②.避免了传统铅膏配方和膏过程中H2SO4(1.40g/cm3)容易造 成人员伤害的危险；
③.该专利铅膏配方的使用，避免了和膏的不均现象(由于传统 铅膏配方中有硫酸存在，加酸后有硫酸铅生成，很容易使得铅膏搅 拌不均匀)。
附图说明
图1是采用本发明的铅膏和传统铅膏的电池循环寿命曲线图。
图中：—■—1、—▲—3、—_—4为采用传统铅膏的电池其 充放电循环次数与剩余容量百分比曲线，—◆—2为采用本发明的 铅膏的电池其循环次数与剩余容量百分比曲线。可以看出，与传统 铅膏相比，采用本发明的铅膏，阀控密封电池的循环寿命大大延长。
具体实施方式
下面以列表形式例举本发明的实施例。本发明的铅膏，以其重 量为基准由以下重量百分数的组分组成：
实施例 短纤维％ 水％ 铅粉％
1 0.1 10 余量
2 0.1 5 余量
3 0.2 5 余量
4 0.4 10 余量
5 0.1 15 余量
其中短纤维为聚丙烯腈材料。
铅膏的配制过程：
1、将短纤维加入水中，搅拌使短纤维均匀分散；
2、将铅粉加入并搅拌使之均匀。
各组分的作用：
1、铅粉作为正极活性物质，给出电池容量；
2、短纤维作为活性物质粘结的骨架。
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