一種鉛酸蓄電池負(fù)極用碳材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鉛酸蓄電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鉛酸蓄電池負(fù)極用碳材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鉛酸蓄電池在其150多年的發(fā)展歷程中，一直對(duì)人類的進(jìn)步和工業(yè)的發(fā)展起著舉足輕重的作用。然而隨著環(huán)境污染和能源危機(jī)的加劇，環(huán)境保護(hù)的迫切需求，鉛酸蓄電池正面臨著新的技術(shù)挑戰(zhàn)，但鉛酸蓄電池因其工藝成熟、性能穩(wěn)定、安全性高、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，一直在電池工業(yè)中占據(jù)著重要作用。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，無論是在電動(dòng)汽車還是間歇式能量儲(chǔ)存系統(tǒng)中，鉛酸蓄電池都處于部分荷電狀態(tài)，而且要經(jīng)歷高倍率部分荷電態(tài)下的充放電過程，在此種狀態(tài)下，傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池在負(fù)極板的表面會(huì)快速發(fā)生硫酸鹽化現(xiàn)象，從而限制了蓄電池的循環(huán)壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種鉛酸蓄電池負(fù)極用碳材料的制備方法，以改善碳材料與活性物質(zhì)之間的結(jié)合以及碳材料在活性物質(zhì)中的分散，從而延長鉛酸蓄電池在高倍率部分荷電狀態(tài)下的循環(huán)壽命。
[0005]—種鉛酸蓄電池負(fù)極用碳材料的制備方法，所述方法包括:
[0006]步驟1、稱取一定量的不同粒徑的活性炭材料，將其置于去離子水中在100-300r/min的轉(zhuǎn)速，以及70-100°C的條件下振蕩60-120分鐘，再過濾后置于50_90°C的真空干燥箱中干燥6-12小時(shí)，得到干燥的活性炭；
[0007]步驟2、將所述干燥的活性炭置于一定體積的溶劑中，采用物理吸附和化學(xué)反應(yīng)的方式，在100-300r/min的轉(zhuǎn)速，以及20_50°C的條件下振蕩80-140分鐘；其中，所采用的溶劑包括:醋酸鉛溶液、硝酸鉛溶液、碳酸鉛溶液或硼酸鉛溶液中的一種或者多種的混合物；
[0008]步驟3、將反應(yīng)后的產(chǎn)物過濾后置于50_90°C的真空干燥箱中干燥8-12小時(shí)，得到所述鉛酸蓄電池負(fù)極用碳材料。
[0009]由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，該方法制備的碳材料能夠改善碳材料與活性物質(zhì)之間的結(jié)合以及碳材料在活性物質(zhì)中的分散，從而延長鉛酸蓄電池在高倍率部分荷電狀態(tài)下的循環(huán)壽命。
【附圖說明】
[0010]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
[0011]圖1為本發(fā)明實(shí)施例所提供鉛酸蓄電池負(fù)極用碳材料的制備方法流程示意圖；
[0012]圖2所示為本發(fā)明所舉實(shí)例中含碳負(fù)極板和無碳負(fù)極板在不同倍率電流下的放電容量對(duì)比示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0014]有研究表明在負(fù)極板中添加碳材料，不僅可以提高電池負(fù)極板在高倍率下的充電接受能力，還可有效減慢負(fù)極的硫酸鹽化過程，延長電池在高倍率部分荷電狀態(tài)下的循環(huán)壽命；由于碳材料的粒徑大小和與Pb的親和力是影響電池性能的主要因素，對(duì)于微米級(jí)的活性碳材料，其可以進(jìn)入到鉛骨架中，與骨架形成一個(gè)整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，形成鉛-碳活性物質(zhì)，改善活性物質(zhì)的導(dǎo)電性，使得所形成的硫酸鉛顆粒變小，從而延長蓄電池的循環(huán)壽命。下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述，如圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例所提供鉛酸蓄電池負(fù)極用碳材料的制備方法流程示意圖，所述方法包括:
[0015]步驟1、稱取一定量的不同粒徑的活性炭材料，將其置于去離子水中在100-300r/min的轉(zhuǎn)速，以及70-100°C的條件下振蕩60-120分鐘，再過濾后置于50_90°C的真空干燥箱中干燥6-12小時(shí)，得到干燥的活性炭；
[0016]在該步驟I中，所稱取的活性炭材料的粒徑為I μπι-12 μπι ;且所稱取的活性炭材料與去離子水的質(zhì)量比為1:200-10:200。
[0017]步驟2、將所述干燥的活性炭置于一定體積的溶劑中，采用物理吸附和化學(xué)反應(yīng)的方式，在100-300r/min的轉(zhuǎn)速，以及20_50°C的條件下振蕩80-140分鐘；
[0018]在該步驟中，所采用的溶劑包括:醋酸鉛溶液、硝酸鉛溶液、碳酸鉛溶液或硼酸鉛溶液中的一種或者多種的混合物；
[0019]所采用溶劑的pH值為4-7，且用于調(diào)節(jié)溶劑pH值的溶液為pH = 6.0的醋酸鈉緩沖液與稀硝酸溶液。
[0020]具體實(shí)現(xiàn)中，活性炭與所采用溶劑的質(zhì)量比為3:1-6:1。
[0021]步驟3、將反應(yīng)后的產(chǎn)物過濾后置于50_90°C的真空干燥箱中干燥8-12小時(shí)，得到所述鉛酸蓄電池負(fù)極用碳材料。
[0022]進(jìn)一步的，在得到所述鉛酸蓄電池負(fù)極用碳材料之后，還可以將所制備的碳材料加入到鉛酸蓄電池的負(fù)極板中制成鉛碳電池負(fù)極板；
[0023]該鉛碳電池負(fù)極板包括板柵和涂覆在固化板柵上的負(fù)極材料，其中負(fù)極材料包括鉛粉和按鉛粉質(zhì)量計(jì)得出的硫酸鋇0.5-1.0%，腐殖酸0.5-1.2%，木質(zhì)磺酸鈉0.05-0.2 %，纖維0.05-0.2 %，鉛碳復(fù)合材料0.2-6 %，其他導(dǎo)電碳材料0.2-1.0 %。上述按鉛粉質(zhì)量計(jì)是指其他組分的添加量是按鉛粉的質(zhì)量計(jì)算得出的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
[0024]上述在制備鉛碳電池負(fù)極板時(shí)，所加入的碳材料可以為其中一種或者兩種以上粒徑的碳材料的混合物。
[0025]下面以具體的實(shí)例對(duì)上述制備方法進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0026]實(shí)施例1、稱取1g粒徑為2-4 μ m的活性炭300mL的錐形瓶中，加入200mL的去離子水，在80°C下振蕩120min，然后趁熱過濾，與80°C的真空干燥箱中干燥10個(gè)小時(shí)。
[0027]稱取2g活性炭，加入到