生产铅酸电池的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112054247A(43)申请公布日2020.12.08(21)申请号202010505045.XH01M10/42(2006.01)(22)申请日2020.06.05(30)优先权数据IE2019/00832019.06.05IE(71)申请人尼采博士工程处有限公司地址爱尔兰凯里郡申请人希利斯科技有限公司(72)发明人W.尼采C.R.苏利万(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人初明明杨思捷(51)Int.Cl.H01M10/12(2006.01)H01M10/08(2006.01)H01M4/16(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称生产铅酸电池的方法(57)摘要在恒电压再充电下，如在电池应用中发生的，如果能斯特电压等于施加的电压，则再充电电流下降。因此，铅酸电池不能实现最佳的循环寿命或可再充电性。主要原因是由于硫酸比重的积累而引起能斯特电压的增加，硫酸在正电极中比在负电极中增加得更快。本发明表明，特定的碱性硅酸盐和/或碱性沸石充当正电极中硫酸活性快速增加的阻断剂。这是由于空穴和碱性原子捕获硫酸根离子，从而降低硫酸活性。特别感兴趣的是特别高度附聚的碱性铝硅酸盐和碱性铝沸石。CN112054247ACN112054247A权利要求书1/1页1.一种用于生产铅酸电池的方法，其特征在于，将具有由附聚引起的空穴和粗糙表面的碱性硅酸盐和/或碱性沸石加入到硫酸中，或在铅酸电池的正电极活性材料的制造过程中加入，以降低再充电过程中与硫酸活性相关的能斯特电压△E。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将硅酸铝钠、硅酸铝钾、钠铝沸石或钾铝沸石加入到硫酸中，或加入到铅酸电池的正电极活性材料中，以降低硫酸的活性。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，以相对于硫酸>2重量%的重量百分比加入硅酸铝钠、硅酸铝钾、钠铝沸石或钾铝沸石。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，以相对于硫酸4-8重量%的重量百分比加入硅酸铝钠、硅酸铝钾、钠铝沸石或钾铝沸石，用于增强型富液电池(EFB电池)应用。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，以相对于所述正电极活性材料的含铅氧化物的量>0.67%的重量百分比加入硅酸铝钠、硅酸铝钾、钠铝沸石或钾铝沸石。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，以相对于所述正电极活性材料的含铅氧化物的量1-2%的重量百分比加入硅酸铝钠、硅酸铝钾、钠铝沸石或钾铝沸石。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，硅酸铝钠、硅酸铝钾、钠铝沸石或钾铝沸石用于制造具有＜10kpa的低压缩的吸收性玻璃垫(AGM)电池。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以相对于所述正电极活性材料的含铅氧化物的量>4%的重量百分比将硅酸铝钠、硅酸铝钾、钠铝沸石或钾铝沸石加入到吸收性玻璃垫(AGM)电池中，用于轻度混合动力应用。2CN112054247A说明书1/6页生产铅酸电池的方法现有技术[0001]铅酸电池具有由离子可渗透隔板隔开的正电极和负电极。电极由铅栅制成，该铅栅填充有铅膏，该铅膏由含铅氧化物、硫酸、水和一些添加剂制成。[0002]对于正电极，加入有机或无机纤维，有时加入晶种。对于负电极，使用有机木质素化合物、硫酸钡、碳化合物以及粘合纤维。对于铅栅，使用重力铸造、多孔金属网、冲压或连续铸造生产的铅合金，其使用少量的钙、锡、铝或锑。[0003]用于覆盖正电极的铅栅的膏将由具有约20-30%的剩余Pb含量的氧化铅PbO、水、硫酸和合成纤维在特制的氧化物混合器中混合，以确保各种成分的均匀分布和结合。[0004]为了获得高孔隙率，涂膏的板在固化过程中经历热和蒸汽处理以开始化学过程，从而获得3-碱式和/或4-碱式硫酸铅结构以及Pb从含铅氧化物还原为PbO，并由此降低Pb("游离铅")含量。PbO有助于连接3-碱式和/或4-碱式硫酸铅晶体，以获得稳定的晶体网络。在该过程结束时，涂膏的板将被干燥。[0005]为了获得4-碱式硫酸铅晶体结构，在固化过程中需要＞80℃的温度。另一方面，为了获得3-碱式晶体结构，温度应不超过60℃，以避免出现4-碱式硫酸铅晶体。对于＞80℃的温度，晶体生长仅需要1-2小时，但是对于低于60℃的温度，晶体生长需要＞12小时。与由3-碱式硫酸铅制成的正电极相比，由4-碱式硫酸铅制成的正电极在较深放电和较长循环次数的情况下显示出更好的性能。[0006]为了产生负电极膏，将含铅氧化物、硫酸、水、纤维、木质素化合物、硫酸钡和碳化合物在氧化物混合器中合并和混合。木质素硫酸盐通常防止在高于80℃的温度下成核为4-碱式硫酸铅。然而，当施加蒸汽时，晶体生长在1小时内完成。[0007]在板固化之后，在形成步骤中将所制造的板制成