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专利号: 2018104413228
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种铅炭电池的负极铅膏,其特征在于:所述负极铅膏由下列重量配比的原料制备而成:球磨铅粉100份、经过改性后的高比表面积碳材料0.1~10份、短切碳纤维0.05~5份、Phosmer PE 0.1~0.5份、超细硫酸钡0.5~1份、木素磺酸盐0.1~0.5份、腐殖酸0.1~1份以及占固体原料总质量10~20%的水、占球磨铅粉质量10~15%的硫酸水溶液,所述的固体原料包括球磨铅粉、经过改性后的高比表面积碳材料、短切碳纤维、Phosmer PE、超细硫酸钡、木素磺酸盐和腐殖酸;所述的超细硫酸钡的目数为500目~10000目;所述硫酸水溶液在25℃时的密度为1.2~1.4g/ml;

所述经过改性后的高比表面积碳材料按以下方法制备:

(1)以取活性炭、碳纤维、石墨烯、氧化石墨烯、碳纳米管中任意一种或任意两种及以上的混合物为碳材原料,将所述的碳材原料和相当于所述碳材原料总质量1~4倍的NaOH混合均匀,加入与所述的碳材原料总质量1~5倍的蒸馏水,搅拌反应8~12小时,所得反应混合液A经洗涤干燥处理得到干燥后的碳材料;

(2)将步骤(1)所述干燥后的碳材料放入管式炉中,在氮气气氛下,升温至500~800℃,保持1~5小时,待降至室温后取出为处理过的碳材料;

(3)向浓度为0.02~1.5mol/L的硝酸铅或醋酸铅的溶液中加入经步骤(2)所述处理过的碳材料,所述处理过的碳材料加入量以所述硝酸铅或醋酸铅的溶液体积计为10~20g/L,搅拌均匀,超声波振动条件下,真空浸渍1~4小时,所得反应混合液B经洗涤干燥处理得到改性后的高比表面积碳材料。

2.如权利要求1所述的负极铅膏,其特征在于:步骤(1)中,所述反应混合液A的洗涤干燥处理方法为:将所述的反应混合液A过滤,滤饼用蒸馏水洗涤至pH=8~10后放入鼓风干燥箱中60~100℃干燥5~10小时得干燥后的碳材料。

3.如权利要求1所述的负极铅膏,其特征在于:步骤(3)中,所述反应混合液B的洗涤干燥处理方法为:反应结束后,将所得反应混合液用NaOH水溶液调节pH至10~14,抽滤,所得滤饼用蒸馏水洗涤,在60~100℃鼓风干燥,得到改性后的高比表面积碳材料。

4.如权利要求1所述的负极铅膏,其特征在于:所述短切碳纤维长度为1~5mm。

5.如权利要求1所述的负极铅膏,其特征在于:所述球磨铅粉氧化度为72~80%。

6.如权利要求1所述的负极铅膏,其特征在于:所述负极铅膏由下列重量分配比的原料组合而成:球磨铅粉100份、经过改性后的高比表面积碳材料0.5~3份、短切碳纤维0.05~

0.15份、Phosmer PE 0.05~0.2份、超细硫酸钡1~2.5份、木素磺酸盐1~2份、腐殖酸1~2份以及占固体原料总质量12~18%的水、占球磨铅粉质量12~15%的硫酸水溶液。

7.一种如权利要求1~6之一所述的负极铅膏的制备方法,其特征在于:所述制备方法按照如下步骤进行制备:

按原料配比称取球磨铅粉、改性后的高比表面积碳材料、短切碳纤维、Phosmer M、超细硫酸钡、木素磺酸盐、腐殖酸固体原料,将所述的固体原料加入和膏机中混合5~10min,随后加入去离子水搅拌15~25min,然后加入硫酸水溶液,搅拌至铅膏视密度为4.1~4.5g/ml,得到铅炭电池负极铅膏。

8.一种铅炭电池负极板,其特征在于:所述铅炭电池负极板以权利要求1所述的负极铅膏为原料涂覆在负极板栅上固化制得。

9.如权利要求8所述的铅炭电池负极板,其特征在于所述铅炭电池负极板的制备方法为:将所述负极铅膏均匀涂在负极板栅上,所述的负极铅膏涂覆量以所述的负极板栅表面的面积计为0.80~0.95g/cm2,然后在涂有负极铅膏的负极板栅表面喷淋1.0~1.2mol/L的稀硫酸,所述的稀硫酸以能够在涂有负极铅膏的负极板栅表面覆盖一层即可,再将涂覆负极铅膏及喷淋稀硫酸完毕的负极板栅放入45~70℃相对湿度为85~99%的条件下固化36~60小时,固化后作为负极板,将负极板放入电解液中化成,化成后即作为成品铅炭电池负极板。