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CN101969127A - 超级电池混合负极铅膏粘结剂及其制备方法 - Google Patents

超级电池混合负极铅膏粘结剂及其制备方法 Download PDF

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王殿龙
胡新春
陈飞
马换玉
王晓琼
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Tianneng Group Jiangsu Technology Co Ltd
Tianneng Group Jiangsu Special Power Supply Co Ltd
Zhejiang Tianneng Battery Jiangsu New Energy Co Ltd
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Abstract

本发明公开了超级电池混合负极铅膏粘结剂及其制备方法，由下列重量配比的原料经混合而成，有机添加剂∶乙烯-醋酸乙烯共聚物∶聚乙烯醇∶水＝1∶0.1～0.8∶1～3∶15～20。所述的有机添加剂为聚四氟乙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠中的一种、或两种、或两种以上混合。本发明经使用证明，铅膏与板栅、以及铅膏组分间的结合力强，使电池在充放电过程中不析、不渗炭，所组装的超级电池具有优异的循环寿命和充放电性能。

Description

超级电池混合负极铅膏粘结剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及铅酸蓄电池制备领域，具体涉及超级电池负极铅膏配方。
背景技术
铅酸超级蓄电池是当今铅蓄电池的最新技术，该电池兼具超级电容器的大功率特性和蓄电池高能量密度特性，在新能源汽车电池应用中具有广阔的市场前景。目前有两种途径获得这种超级蓄电池，一种是外连接方式、另一种是内连接方式，其中的内连接方式是在负极铅膏中加入碳材料。在常规的蓄电池铅膏配方中加入炭材料后，会使铅膏的粘性降低，无法有效地与板栅结合，极板经外化成充电后导致铅膏从板栅上脱落，经内化成后极板结合力差，碳渗析出，导致电池无法装配和循环寿命降低。例如专利申请2009102098751公开了超级电容蓄电池，该专利申请在普通铅酸蓄电池的负极板铅膏中加入了颗粒状电容电极材料制成复合式负极板，所用的粘结剂为PTFE/PVDF/CMC/氟橡胶及氯丁胶中的一种或两种以上混合物，这几种材料无论是单独使用，还是混合使用，其粘结效果都不太理想，都会影响电池的充电接受能力以及电池的循环寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种超级电池混合负极铅膏粘结剂，使配制后的铅膏具有良好的涂填性能，采用常规的铅酸电池生产涂片设施条件就可涂制极板，经固化后所得极板，具有非常好的外观特性，添加的电容碳材料与铅各活性物质具有良好的结合力，电池充放电过程不析、不渗炭，电池循环寿命得到大幅延长。本发明要解决的技术问题是提供这种粘结剂的制备方法。
本发明通过以下技术方案实现：
超级电池混合负极铅膏粘结剂，由下列重量份配比的原料经混合而成：
有机添加剂∶乙烯-醋酸乙烯共聚物∶聚乙烯醇∶水＝1∶0.1~0.8∶1~3∶15~20。
所述的有机添加剂为聚四氟乙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠中的一种、或两种、或两种以上混合。
制备所述超级电池混合负极铅膏粘结剂的方法，包括下列步骤：
(1)按上述的重量份配比，将乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇、水称量后倒入容器中；
(2)按上述的重量份配比，将有机添加剂称量加入步骤(1)容器中，并加热升温至60~70℃，磁力搅拌、或超声分散10-20min，静止待用。
本发明具有如下优点：
一、本发明的粘结剂经使用证明，铅膏与板栅、以及铅膏组分间的结合力强，经跌落实验(即将极板放置一定高度，让其自然下落，铅膏部分或完全脱落时的跌落次数)，同时观察板栅的腐蚀情况，超级电池极板的跌落次数稍多于普通电池极板的跌落次数，腐蚀状况也好于普通电池。由于本发明粘结力强，使电池在充放电过程中不析、不渗炭，所组装的超级电池具有优异的循环寿命。在部分荷电状态下运行，超级电池的循环寿命比普通铅酸蓄电池提高10倍以上。
二、由本发明的粘结剂制成的超级电池电池内阻小。一般情况下，铅膏中加入常规粘结剂后，电池的内阻明显增大，导致电池大电流充放电性能下降。而加入本发明粘结剂后制备的超级电池内阻略小于普通铅酸蓄电池，但大电流充放电性能显著优于普通铅酸蓄电池。
三、充电接受能力强。和普通铅酸蓄电池相比，本发明的粘结剂制备的超级电池的充电接受能力4.5-6A，而普通铅酸电池的充电接受能力只有2.0-3.0A。
具体实施方式
实施例1
按重量份取聚四氟乙烯10份，乙烯-醋酸乙烯共聚物5份，聚乙烯醇15份，水170份。
其制备按下列步骤进行：
(1)将乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇、水倒入容器中混合均匀；然后，
(2)将聚四氟乙烯加入步骤(1)容器中，并加热升温至60~70℃，磁力搅拌15min，静止待用。
实施例2
按重量份取聚四氟乙烯10份，乙烯-醋酸乙烯共聚物6份，聚乙烯醇20份，水180份。
其余实施如实施例1。
实施例3
按重量份取聚四氟乙烯10份，乙烯-醋酸乙烯共聚物4份，聚乙烯醇25份，水160份。
其余实施如实施例1。
实施例4
按重量份取聚四氟乙烯10份，乙烯-醋酸乙烯共聚物8份，聚乙烯醇18份，水160份。
其余实施如实施例1。

Claims (3)

1.超级电池混合负极铅膏粘结剂，其特征在于由下列重量配比的原料经混合而成：
有机添加剂∶乙烯-醋酸乙烯共聚物∶聚乙烯醇∶水＝1∶0.1～0.8∶1～3∶15～20。
2.如权利要求1所述的超级电池混合负极铅膏粘结剂，其特征在于：有机添加剂为聚四氟乙烯、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠中的一种、或两种、或两种以上混合。
3.制备权利要求1或2所述超级电池混合负极铅膏粘结剂的方法，其特征在于包括下列步骤：
(1)按权利要求1所述的重量配比，将乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯醇、水称量后倒入容器中；
(2)按权利要求1所述的重量配比，将有机添加剂称量加入步骤(1)容器中，并加热升温至60～70℃，磁力搅拌、或超声分散10-20min，静止待用。
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