本發(fā)明涉及一種蓄電池材料及其制備方法，特別是蓄電池極板鉛膏及其制備方法，屬于蓄電池技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鉛酸蓄電池在循環(huán)使用時(shí)，主要的壽命衰減模式是正極鉛膏的軟化變態(tài)。 其實(shí)質(zhì)是鉛膏結(jié)晶體的變化，導(dǎo)致鉛膏極度軟化失效。 因此，如何保護(hù)鉛膏結(jié)晶體在循環(huán)使用過程不變化，是提高鉛酸蓄電池循環(huán)壽命的關(guān)鍵。
公告號CN 10424164 A公開了一種鉛酸蓄電池正極鉛膏，本發(fā)明采用向配方中加入微溶磷酸鹽，使磷酸根在電池使用過程中緩釋出來，這樣既保證了電池的化成過程和前期性能不受影響，又可克服了電池使用后期極板軟化的問題。但是磷酸鹽的加入在化成期間磷酸根離子溶出對電池性能有一定影響，且電池容量較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供了一種鉛酸蓄電池正極鉛膏，該鉛膏在循環(huán)過程中不易軟化，顯著提高鉛酸蓄電池的循環(huán)使用能力，同時(shí)提高電池容量。
為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
一種鉛酸蓄電池正極鉛膏，該正極鉛膏各組分的質(zhì)量份數(shù)為鉛粉75-85份、紅丹5-10份、磷酸鈣0.5-1份、稀硫酸5-10份、氧化石墨烯0.2-0.3份、EDTA-2Na0.5-1.5份、去離子水5-10份。
所述的氧化石墨烯為羥基化石墨烯、羧基化石墨烯中的一種。
所述的一種鉛酸蓄電池正極鉛膏的制備方法，包括以下步驟是：按照上述鉛膏配方將各組分稱量好，將氧化石墨烯、磷酸鈣、EDTA-2Na在去離子水中攪拌混合均勻，在2分鐘內(nèi)快速加入和膏機(jī)中與鉛粉和紅丹混合均勻，緩慢將稀硫酸加入到和膏機(jī)中，添加過程中持續(xù)攪拌，加酸后繼續(xù)攪拌8-10分鐘后，攪拌均勻待冷卻至室溫后，即可出膏。
本發(fā)明的有益效果：
本發(fā)明采用氧化石墨烯增加正極鉛膏中活性物質(zhì)的導(dǎo)電性，可以抑制部分電解液溶劑的分解，降低了電池的阻抗，明顯提高了電池的比容量和循環(huán)穩(wěn)定性，還可有效地對正極板的結(jié)構(gòu)起到支撐作用；且氧化石墨烯與磷酸鈣之間以化學(xué)鍵形式結(jié)合保證在化成期間磷酸鹽不會溶出，對電池的化成效果沒有影響，隨著電池的循環(huán)使用，磷酸根離子溶出開始發(fā)揮作用，延長電池使用壽命。
本發(fā)明中磷酸鈣為微溶于水的物質(zhì)，微量的鈣鹽不會造成不良影響，當(dāng)添加量較大的時(shí)候，單一使用會帶來太多的鈣，從而影響到電池的性質(zhì)，加入少量的EDTA-2Na，與磷酸鈣中的鈣離子形成溶于水的絡(luò)合物，使磷酸根離子從氧化石墨烯中緩釋，增加磷酸根離子含量，而磷酸根離子可以促進(jìn)α-PbO2的產(chǎn)生，使極板不易軟化，從而延長了電池的壽命。
電池是可以進(jìn)行充放電可逆反應(yīng)的電源，在放電后電瓶內(nèi)的物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化成一種叫硫酸鉛的結(jié)晶體，在充電后硫酸鉛又轉(zhuǎn)化為鉛和硫酸，如此可逆反應(yīng)。但是當(dāng)反應(yīng)條件不夠完全和充分時(shí)，硫酸鉛就不可能得以完全轉(zhuǎn)化，以至于造成硫酸鉛的堆積，這導(dǎo)致了電池的老化，使電池充放電困難，電池容量降低，更進(jìn)一步促進(jìn)了電極板的腐蝕降低了電池的使用壽命。本發(fā)明同時(shí)加入磷酸鈣、氧化石墨烯和EDTA-2Na，均勻的混在活性物質(zhì)鉛膏中，對電池的化成效果沒有影響，在電池使用過程中提高電池的容量，能使硫酸鉛析出速度加快加上氧化石墨烯的特殊結(jié)構(gòu)可以防止活性物質(zhì)結(jié)塊收縮，使硫酸鉛無法形成規(guī)則致密的大晶體，抑制了鉛晶短路，且這些無規(guī)則小顆粒的硫酸鉛在充電時(shí)比較容易恢復(fù)為活性物質(zhì)，有效克服電池后期極板的軟化問題，延長電池的使用壽命。
具體實(shí)施例
本發(fā)明提供了一種鉛酸蓄電池正極鉛膏，包括鉛粉、紅丹、磷酸鈣、稀硫酸、氧化石墨烯、EDTA-2Na、去離子水，各種組分相結(jié)合，使電池容量提高，鉛酸蓄電池的循環(huán)使用能力顯著提高，同時(shí)電池的壽命也明顯提高。
下面對本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行解釋和說明，但下述實(shí)施例僅僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非全部?；趯?shí)施方式中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1
一種鉛酸蓄電池正極鉛膏，該正極鉛膏各組分的質(zhì)量份數(shù)為鉛粉82份、紅丹5份、磷酸鈣0.5份、稀硫酸6.5份、羥基化石墨烯0.2份、EDTA-2Na0.7份、去離子水5.1份。
上述一種鉛酸蓄電池正極鉛膏的制備方法，包括以下步驟：按照上述鉛膏配方將各組分稱量好，將羥基化石墨烯、磷酸鈣、EDTA-2Na在去離子水中攪拌混合均勻，在2分鐘內(nèi)快速加入和膏機(jī)中與鉛粉和紅丹混合均勻，緩慢將稀硫酸加入到和膏機(jī)中，添加過程中持續(xù)攪拌，加酸后繼續(xù)攪拌10分鐘后，攪拌均勻待冷卻至室溫后，即可出膏。
實(shí)施例2
與實(shí)施例1的區(qū)別在于，一種鉛酸蓄電池正極鉛膏，該正極鉛膏各組分的質(zhì)量份數(shù)為鉛粉78.5份、紅丹7份、磷酸鈣0.7份、稀硫酸7份、羥基化石墨烯0.3份、EDTA-2Na0.7份、去離子水5.8份。
實(shí)施例3
與實(shí)施例1的區(qū)別在于，一種鉛酸蓄電池正極鉛膏，該正極鉛膏各組分的質(zhì)量份數(shù)為鉛粉82份、紅丹5份、磷酸鈣0.5份、稀硫酸6.5份、羧基化石墨烯0.2份、EDTA-2Na0.7份、去離子水5.1份。
實(shí)施例4
與實(shí)施例1的區(qū)別在于，一種鉛酸蓄電池正極鉛膏，該正極鉛膏各組分的質(zhì)量份數(shù)為鉛粉78.5份、紅丹7份、磷酸鈣0.7份、稀硫酸7份、羧基化石墨烯0.3份、EDTA-2Na0.7份、去離子水5.8份。
對比例1：相對于實(shí)施例1中缺少羥基化石墨烯。
對比例2：相對于實(shí)施例1中缺少EDTA-2Na。
對比例3：相對于實(shí)施例1中缺少磷酸鈣。
對比例4：相對于實(shí)施例1中缺少磷酸鈣、羥基化石墨烯。
對比例5：相對于實(shí)施例1中缺少磷酸鈣、EDTA-2Na。
對比例6：相對于實(shí)施例1中缺少羥基化石墨烯、EDTA-2Na。
將實(shí)施例1-4和對比例1-6中組分和膏后制成極板，組裝成電池后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。具體實(shí)驗(yàn)情況見下表（以12V12Ah電池為例）。
實(shí)施例1-4組裝成的電池的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明采用羥基化石墨烯或羧基化石墨烯對電池容量和壽命影響不大；實(shí)施例1與對比例1-6的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明采用同時(shí)加入磷酸鈣、羥基化石墨烯和EDTA-2Na的辦法，可以提高電池的容量，延長電池的使用壽命。
由以上數(shù)據(jù)可知：由本發(fā)明提供的配方所制備的鉛膏，可以提高電池的容量，且在電池使用過程中可以有效克服電池后期極板的軟化問題，延長電池的使用壽命。
以上所述的實(shí)施例只是本發(fā)明中的較佳的方案，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其他的變體和改型。