CN101841029B - Ups不间断电源用铅酸蓄电池正极活性材料 - Google Patents
Ups不间断电源用铅酸蓄电池正极活性材料 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101841029B CN101841029B CN2010101817488A CN201010181748A CN101841029B CN 101841029 B CN101841029 B CN 101841029B CN 2010101817488 A CN2010101817488 A CN 2010101817488A CN 201010181748 A CN201010181748 A CN 201010181748A CN 101841029 B CN101841029 B CN 101841029B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lead
- active material
- ups
- power supply
- sulfuric acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002253 acid Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 239000006182 cathode active material Substances 0.000 title abstract 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N oxolead Chemical compound [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 8
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 239000011505 plaster Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 claims description 12
- 229910000410 antimony oxide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N oxoantimony Chemical compound [Sb]=O VTRUBDSFZJNXHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000011149 active material Substances 0.000 abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- YADSGOSSYOOKMP-UHFFFAOYSA-N dioxolead Chemical compound O=[Pb]=O YADSGOSSYOOKMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- WUOBERCRSABHOT-UHFFFAOYSA-N diantimony Chemical compound [Sb]#[Sb] WUOBERCRSABHOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 2
- 206010011906 Death Diseases 0.000 description 1
- 239000006183 anode active material Substances 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 description 1
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- SFMJNHNUOVADRW-UHFFFAOYSA-N n-[5-[9-[4-(methanesulfonamido)phenyl]-2-oxobenzo[h][1,6]naphthyridin-1-yl]-2-methylphenyl]prop-2-enamide Chemical compound C1=C(NC(=O)C=C)C(C)=CC=C1N1C(=O)C=CC2=C1C1=CC(C=3C=CC(NS(C)(=O)=O)=CC=3)=CC=C1N=C2 SFMJNHNUOVADRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- PANBYUAFMMOFOV-UHFFFAOYSA-N sodium;sulfuric acid Chemical compound [Na].OS(O)(=O)=O PANBYUAFMMOFOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本发明公开了一种UPS不间断电源用铅酸蓄电池的正极活性材料，主要由铅粉、丙纶纤维、硫酸、去离子水混合而成，改进之处是所述铅粉为游离铅、氧化铅、二氧化铅的混合物，所述硫酸密度为1.25～1.30g/ml，该材料中加入三氧化二锑和碳纤维，各组分按合理、规范的含量范围混合成粘性铅膏，视密度为4.10～4.45g/cm3。本发明的活性材料结合力、利用率高、导电性好，用于制备UPS不间断电源用铅酸蓄电池，能明显提高电池充电接受能力、大电流起动放电性能和深循环寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种铅酸蓄电池极板涂料，特别是UPS不间断电源用铅酸蓄电池正极活性材料。
背景技术
随着科学技术的发展，信息技术对人类社会的作用越来越重要，特别是在军事，通信领域。在信息技术中，UPS不间断电源的应用日益广泛，而UPS不间断电源用铅酸蓄电池需要具有大电流起动放电及深循环放电性能，这就对电池正极活性材料提出了更高的要求。现有的此类活性材料主要由铅粉、丙纶纤维、硫酸、去离子水混合而成，其组分及含量仍然沿用原开口电池的工艺配方，适用于外化成极板，活性材料的结合力、利用率不高，导电性较差，致使制成的电池充电接受能力、大电流起动放电性能及深循环寿命均不理想，无法满足高功率、大容量UPS不间断电源使用要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有铅酸蓄电池正极活性材料的不足之处，提供一种结合力、利用率高、导电性好的UPS不间断电源用铅酸蓄电池正极活性材料，由该活性材料制备的电池能有效提高充电接受能力、大电流起动放电性能和深循环寿命。
本发明的技术方案是：UPS不间断电源用铅酸蓄电池正极活性材料，主要由铅粉、丙纶纤维、硫酸、去离子水混合而成，其改进之处是所述铅粉为游离铅、氧化铅、二氧化铅的混合物，所述硫酸的密度为1.25～1.30g/ml，所述正极活性材料中加入三氧化二锑、碳纤维，各组分的质量百分比为：游离铅10～15，氧化铅36～43，二氧化铅28～32，丙纶纤维0.1～0.4，碳纤维0.3～2.0，三氧化二锑1.1～2.2，硫酸4～10，去离子水8～12。
该活性材料为粘性铅膏，视密度为4.10～4.45g/cm3。
本发明中，加入三氧化二锑有利于产生无锑效应，增强活性材料与板栅结合力，碳纤维有利于提高活性材料利用率，去离子水的含量有所增加，而硫酸的密度有所降低，有利于铅膏混合的均匀性。各组分及含量合理、规范，能有效改善活性材料的导电性，提高氧的复合反应能力，抑制电池失水，从而提高电池充电接受能力、大电流起动放电性能和深循环寿命。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明及其有益效果。
例一、例二的正极活性材料组分及含量如下(表中数字为质量百分比)：
| 游离铅 ％ | 氧化铅 ％ | 二氧化铅 ％ | 碳纤维 ％ | 三氧化 二锑％ | 丙纶纤维 ％ | 密度 1.28g/cm3 硫酸％ | 去离子水 ％ | |
| 例1 | 14 | 38 | 31 | 1 | 2 | 0.2 | 5 | 8.8 |
| 例2 | 10 | 41 | 29 | 0.5 | 1.4 | 0.1 | 8 | 10 |
其制备方法是：将游离铅、氧化铅、二氧化铅混合成铅粉，再与三氧化二锑、碳纤维、丙纶纤维在干态下搅拌混合8分钟，在5分钟内边搅拌边匀速加入去离子水，继续搅拌5分钟，再加入硫酸，加酸时间10分钟，继续搅拌10分钟，制成铅膏。制备过程中控制和膏温度60～70℃，出膏涂片时温度控制52～58℃。
下面描述本发明的试验过程和效果：
1、电池制备
将例一所述正极活性材料制作正极板，按常规工艺组装制作6-GFM-100UPS不间断电源用铅酸电池12只，以10hr容量计算，所制备的电池正极活性材料干重为13.0g/Ah，负极活性材料干重为11.5g/Ah。以1.235g/ml(25℃)的硫酸(已经添加0.3％的分析纯硫酸钠)对电池注酸，化成采用内化成三充两放制式，电池下线后，静置72小时，按容量放电压差20mV、端电压10mV进行。从12只样品中抽取6只配成2组，分别进行循环寿命测试，再抽3只进行充电接受能力试验，余下3只进行恒功率试验。检测设备采用张家港金帆电源有限公司生产的48V100A型蓄电池循环检测仪及恒功率放电仪。
2、充电接受能力试验
样品电池中抽取3只电池，分别以10A电流放电5h，再放入0℃的低温室中25h，取出在1min内，以恒定电压14.4V充电对蓄电池进行充电，10min后，测得最大充电电流分别为30A、32A、31A，现有技术的电池最大充电电流一般在20A左右，本发明提高了电池的充电接受能力。
3、恒功率放电试验
从样品电池中抽取3只电池，分别以200W恒功率放电至终压10.5V，3只电池的放电时间分别为35分，36分，37分，现有技术的电池放电时间只有25分钟左右，本发明提高了恒功率放电性能40％以上。
4、循环寿命试验
将配好的2组电池(每组3只)，分别进行循环寿命测试。循环制式为：恒压56.4V、限流20A充电16h，静置2h后，以恒流10A放电至电池组终止电压为43.2V为止，为一个循环，当整组电池的放电容量低于额定容量的80％，寿命终止。
(1)容量衰减速度
电池组1循环至第20次时容量为初始容量的100％，没有衰减，循环至50次时为初始容量的95％，容量衰减了5％。
电池组2循环至第20次时容量为初始容量的99％，基本没有衰减，循环至50次时为初始容量的94％，容量衰减了6％。
现有技术的电池循环至20次时容量衰减了20％，由此可见，本发明的容量衰减速度明显减小，循环性能有了明显提高。
(2)循环寿命次数
按上述制订的循环寿命制式进行循环至整组电池的放电容量低于额定容量的80％时，第1组的循环次数为210次，第2组为215次。现有技术的电池循环次数一般只有120次左右。
从上述试验结果可以说明，采用本发明例一的活性材料制作的电池充电接受能力、恒功率放电能力、深循环寿命性能明显提高。
采用本发明例二的活性材料制作的电池进行上述试验，也得到同样的效果。
Claims (2)
1.一种UPS不间断电源用铅酸蓄电池正极活性材料，主要由铅粉、丙纶纤维、硫酸、去离子水混合而成，其特征是所述铅粉为游离铅、氧化铅、二氧化铅的混合物，所述硫酸的密度为1.25～1.30g/ml，所述正极活性材料中加入三氧化二锑、碳纤维，各组分的质量百分比为：游离铅10～15，氧化铅36～43，二氧化铅28～32，丙纶纤维0.1～0.4，碳纤维0.3～2.0，三氧化二锑1.1～2.2，硫酸4～10，去离子水8～12。
2.按权利要求1所述UPS不间断电源用铅酸蓄电池正极活性材料，其特征是该材料为粘性铅膏，视密度为4.10～4.45g/cm3。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010101817488A CN101841029B (zh) | 2010-05-20 | 2010-05-20 | Ups不间断电源用铅酸蓄电池正极活性材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010101817488A CN101841029B (zh) | 2010-05-20 | 2010-05-20 | Ups不间断电源用铅酸蓄电池正极活性材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101841029A CN101841029A (zh) | 2010-09-22 |
| CN101841029B true CN101841029B (zh) | 2012-01-18 |
Family
ID=42744261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010101817488A Active CN101841029B (zh) | 2010-05-20 | 2010-05-20 | Ups不间断电源用铅酸蓄电池正极活性材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101841029B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102013535A (zh) * | 2010-11-15 | 2011-04-13 | 江苏双登集团有限公司 | 超级混合蓄电池的制备方法 |
| CN102244248A (zh) * | 2011-06-10 | 2011-11-16 | 江苏双登集团有限公司 | 电动自行车用铅蓄电池正极板 |
| CN103633320B (zh) * | 2013-11-18 | 2016-01-13 | 河南超威电源有限公司 | 内化成蓄电池正极铅膏组合物 |
| CN105845930B (zh) * | 2016-05-11 | 2018-07-17 | 双登集团股份有限公司 | 贮能用铅碳电池正极活化物质的制备方法 |
| CN107394167A (zh) * | 2017-07-26 | 2017-11-24 | 合肥同佑电子科技有限公司 | 一种不间断电源用正极活性材料及其制备方法 |
| CN113659116A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-11-16 | 骆驼集团蓄电池研究院有限公司 | 一种铅酸蓄电池极板及制造方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6531248B1 (en) * | 1999-10-06 | 2003-03-11 | Squannacook Technologies Llc | Battery paste |
| CN1365156A (zh) * | 2001-01-12 | 2002-08-21 | 长沙丰日电气集团有限公司 | 铅蓄电池正负极铅膏 |
| CN101246961A (zh) * | 2008-03-04 | 2008-08-20 | 浙江大学 | 铅蓄电池正极材料及其制备方法 |
| CN101320800B (zh) * | 2008-03-04 | 2010-06-30 | 浙江大学 | 一种铅蓄电池的正极材料及其制备方法 |
-
2010
- 2010-05-20 CN CN2010101817488A patent/CN101841029B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101841029A (zh) | 2010-09-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102354751B (zh) | 高储能铅酸蓄电池铅膏配方及制备方法 | |
| CN107735889B (zh) | 掺杂的导电氧化物以及基于此材料的改进电化学储能装置极板 | |
| CN103855431B (zh) | 一种提高锂离子电池循环性能的化成方法 | |
| CN101841029B (zh) | Ups不间断电源用铅酸蓄电池正极活性材料 | |
| CN105789618B (zh) | 一种可在低温环境下循环使用的铅酸蓄电池负极铅膏及其制备方法 | |
| CN108598609B (zh) | 一种胶体动力铅酸蓄电池内化成工艺 | |
| CN105489848A (zh) | 一种铅碳电池负极及其制备方法 | |
| CN115732782A (zh) | 一种快充型磷酸铁锂锂电池的制备方法 | |
| CN102244261A (zh) | 通信用阀控密封铅酸蓄电池正极活性材料及制备和固化方法 | |
| CN103337623A (zh) | 胶体铅炭电池的负极活性物质及电解液 | |
| CN105449200A (zh) | 一种100% α-PbO铅粉制备的负极铅膏 | |
| CN100557863C (zh) | 电动助力车铅酸蓄电池和膏工艺 | |
| CN110071267A (zh) | 一种铅蓄电池正极板铅膏配方 | |
| CN102903929A (zh) | 低温铅酸蓄电池负极活性物质及制备方法 | |
| CN105845930B (zh) | 贮能用铅碳电池正极活化物质的制备方法 | |
| CN116826217A (zh) | 一种无负极二次锂电池的化成方法 | |
| CN1331257C (zh) | 汽车起动用阀控密封铅酸蓄电池正极铅膏及制备方法 | |
| CN109742395A (zh) | 高倍率铅酸蓄电池负极铅膏及制备方法 | |
| CN113948696A (zh) | 一种数据中心用高倍率电池负极活性物质及制备方法 | |
| CN104064816A (zh) | 一种铅酸蓄电池抑制析氢的电解液添加剂及其制备方法 | |
| CN102324521A (zh) | 太阳能贮能用铅酸蓄电池负极活性材料 | |
| CN106785007A (zh) | 一种高首次库伦效率的锂离子电池 | |
| CN112366363A (zh) | 一种耐高温锂离子电池的制备方法 | |
| CN115188948A (zh) | 一种高性价比高倍率电池负极活性物质及其制备方法 | |
| CN103337667A (zh) | 阀控密封铅酸蓄电池的负极活性物质、正极活性物质及电解液 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20100922 Assignee: Shoto Group Co., Ltd. Assignor: Jiangsu Shuangde Group Co., Ltd. Contract record no.: 2013320000326 Denomination of invention: Cathode active material of lead-acid battery for UPS (Uninterruptible Power Supply) Granted publication date: 20120118 License type: Exclusive License Record date: 20130415 |
|
| LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: SHOTO GROUP CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: JIANGSU SHUANGDE GROUP CO., LTD. Effective date: 20150727 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20150727 Address after: 225500 No. 999 West Tianmu Road, Jiangyan Economic Development Zone, Taizhou, Jiangsu Patentee after: Shoto Group Co., Ltd. Address before: Double, park Liang Xu Zhen 225526 Jiangsu city of Jiangyan province No. 1 Patentee before: Jiangsu Shuangde Group Co., Ltd. |