鉛酸蓄電池集流體制造技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種鉛酸蓄電池集流體，其包括基體和包覆在基體外的包覆層，所述基體的材料包括導(dǎo)電能力大于金屬鈦的金屬或金屬合金、碳納米管、石墨烯中的一種或多種；所述包覆層的材料包括非金屬鈦化合物、SnO

Lead-acid battery collection fluid

The invention discloses a lead-acid battery collector, which comprises a base and a coating layer coated on the periphery of the substrate, the substrate material comprises a conductive capacity greater than one or more metal titanium metal or metal alloy, carbon nanotubes, graphene; the coating materials include non metallic compounds, titanium SnO

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
鉛酸蓄電池集流體
本專(zhuān)利技術(shù)涉及鉛酸蓄電池領(lǐng)域，特別是涉及鉛酸蓄電池集流體。
技術(shù)介紹
鉛酸蓄電池集流體，例如鉛酸蓄電池板柵，用于對(duì)鉛酸蓄電池內(nèi)部的電流進(jìn)行分布、收集、輸送，同時(shí)也對(duì)鉛酸蓄電池的活性物質(zhì)或鉛膏具有機(jī)械支撐、固定的作用。目前，廣泛應(yīng)用的鉛酸蓄電池的集流體，基本上都是由鉛合金或純鉛制作而成。鉛合金或純鉛集流體，具有易加工、耐腐蝕、耐高氧化電位、高析氣過(guò)電位、與鉛酸蓄電池電化學(xué)系統(tǒng)比較兼容的優(yōu)點(diǎn)，但是，在機(jī)械強(qiáng)度、耐腐蝕性、材料比重、甚至導(dǎo)電性能上，不夠理想，制約了鉛酸蓄電池的性能，如比能量、使用壽命、大電流放電等，從而較大地限制了鉛酸蓄電池在動(dòng)力和儲(chǔ)能等領(lǐng)域的應(yīng)用水平和發(fā)展空間。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種鉛酸蓄電池集流體，它可以有效提升鉛酸蓄電池重量比能量、重量比功率、循環(huán)壽命等性能。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專(zhuān)利技術(shù)的鉛酸蓄電池集流體，包括基體和包覆在基體外的包覆層，所述基體的材料包括導(dǎo)電能力大于金屬鈦的金屬或金屬合金、碳納米管、石墨烯中的一種或多種；所述包覆層的材料包括非金屬鈦化合物、SnO2、SnO2復(fù)合材料中的一種或多種。其中：所述導(dǎo)電能力大于金屬鈦的金屬或金屬合金，包括但不限于：銀或銀合金、銅或銅合金、鋁或鋁合金、鎂或鎂合金、鐵或鐵合金、鉛或鉛合金、鎳或鎳合金、錫或錫合金、鈣或鈣合金、鋅或鋅合金、鎢或鎢合金、釩或釩合金、銻或銻合金、鋇或鋇合金中的一種或多種。所述SnO2復(fù)合材料為SnO2與非金屬鈦化合物、鉛、鉛化合物、石墨烯、碳納米管、金屬或金屬合金、有機(jī)聚合物、無(wú)機(jī)聚合物、錫類(lèi)添加劑、鈦類(lèi)添加劑、正極添加劑、負(fù)極添加劑、硫酸中的一種或多種在原子團(tuán)簇層面、原子層面或它們的混合層面上混雜而形成的摻雜或非摻雜的復(fù)合材料。所述非金屬鈦化合物，包括但不限于：鈦的氧化物、硫化物、氮化物、硼化物、碳化物、氫化物、氫氧化物、硅化物中的一種或多種，以及上述非金屬鈦化合物中的一種或多種在原子團(tuán)簇層面、原子層面上或它們的混合層面上混雜而形成的摻雜或非摻雜的共生共混物。其中，鈦的氧化物包括但不限于：TiO2、TiO、Ti2O3、Ti3O5、Ti4O7、Ti5O9中的一種或多種；鈦的硫化物包括但不限于：TiS、TiS2、Ti2S3、TiS3中的一種或多種；鈦的氮化物包括但不限于：TiN、TiN2、Ti2N、Ti3N、Ti4N、Ti3N4、Ti3N5、Ti5N6中的一種或多種；鈦的硼化物包括但不限于：Ti2B、TiB、TiB2、Ti2B5中的一種或多種；鈦的碳化物包括但不限于：TiC、非化學(xué)計(jì)量碳化鈦中的一種和多種；鈦的氫化物包括但不限于：TiH、TiH2，其中的一種或多種；鈦的氫氧化物包括但不限于：Ti(OH)2、Ti(OH)3、H4TiO4、H3TiO3、多鈦酸中的一種或多種；鈦的硅化物包括但不限于：TiSi、非化學(xué)計(jì)量硅化鈦中的一種或多種。所述共生共混物中的混雜材料還包括但不限于：鉛、鉛化合物、錫、二氧化錫、石墨烯、碳納米管、金屬或金屬合金、有機(jī)聚合物、無(wú)機(jī)聚合物、錫類(lèi)添加劑、鈦類(lèi)添加劑、正極添加劑、負(fù)極添加劑、摻雜的二氧化錫、硫酸中的一種或多種。用作混雜的材料中，鉛化合物包括但不限于：二氧化鉛、一氧化鉛、四氧化三鉛、三氧化二鉛、氧化亞鉛(Pb2O)、硫酸鉛中的一種或多種；金屬或金屬合金包括但不限于：銀或銀合金、銅或銅合金、鋁或鋁合金、鎂或鎂合金、鐵或鐵合金、鉛或鉛合金、鎳或鎳合金、錫或錫合金、鈣或鈣合金、鋅或鋅合金、鎢或鎢合金、釩或釩合金、銻或銻合金、鋇或鋇合金、鈦或鈦合金、鋰或鋰合金、鈉或鈉合金中的一種或多種；所述有機(jī)聚合物包括但不限于：聚乙烯、聚丙烯、聚酯、ABS；所述無(wú)機(jī)聚合物包括但不限于：玻璃、云母、石棉、黑磷、五氧化二磷、五氧化二銻中的一種或多種；所述錫類(lèi)添加劑包括但不限于：SnO2、SnSO4、SnO中的一種或多種；所述鈦類(lèi)添加劑包括但不限于：鈦、TiO2、TiO、Ti2O3、Ti3O5、Ti4O7、Ti5O9中的一種或多種；所述正極添加劑包括但不限于：導(dǎo)電劑、增孔劑、分散劑、發(fā)泡劑、正極板柵防腐劑、抗鈍化劑、抗早期容量衰減劑、循環(huán)壽命改善劑、自放電抑制劑、防正極活性物質(zhì)軟化脫落劑、粘合劑，具體的說(shuō)，包括但不限于：碳素材料(碳黑、各向異性石墨、黑磷、膠體石墨、乙炔黑、石墨、多并苯、碳纖維)、石墨烯、二氧化錫或包覆有二氧化錫的復(fù)合材料(如鍍有SnO2的導(dǎo)電玻璃小片)、鈦、陰/陽(yáng)離子發(fā)泡劑(諸如十二烷基硫酸鈉、磷酸、硼酸、硫酸鈷、硫酸鎂、四堿式硫酸鉛、羧甲基纖維素鈉、短纖維(滌綸、迪尼爾、聚丙烯、腈綸纖維、聚四氟乙烯、碳素)、高分子導(dǎo)電添加劑(如摻雜或沒(méi)摻雜的聚乙炔、聚乙炔共聚物、聚苯乙炔、聚苯乙炔共聚物、聚吡咯、聚噻吩、聚苯次亞乙烯、聚苯胺、聚對(duì)苯撐、碘摻雜的聚乙烯/聚環(huán)氧乙烷接枝共聚物，摻雜物質(zhì)包括但不限于碘、碳納米管、石墨烯中的一種或多種)、還原劑(如硫酸羥胺)、銻化合物或銻、鉍化合物或鉍、鋰化合物或鋰、鈣鹽、鋁鹽、沸石、空心玻璃微球、硅酸、SiO2、碳酸氫鈉中的一種或多種；所述負(fù)極添加劑包括但不限于：導(dǎo)電劑、增孔劑、分散劑、發(fā)泡劑、膨脹劑、析氫阻化劑、低溫性能提高劑、阻氧劑、抗硫酸鹽化劑、自放電抑制劑、粘合劑，具體的說(shuō)，包括但不限于：碳黑、石墨烯、二氧化錫、鈦、海棉鈦、導(dǎo)電高分子、腐殖酸、木素磺酸鹽、木質(zhì)素、鞣劑的衍生物、烤膠、硫酸鋇、抗氧化劑(α-萘酚、β-萘酚、α-亞硝基-β-萘酚、硬脂酸、硬脂酸鋅、松香、1，2酸、甘油、硼酸)、香蘭素。可用于摻雜于SnO2或非金屬鈦化合物的元素包括但不限于：F、Sb、Sn、Ca、Bi、Co、Ca、Al、Mg、N、P、O、C中的一種或多種。在本專(zhuān)利技術(shù)中，摻雜后的材料用((被摻雜材料)x摻雜元素y)表示,其中，下標(biāo)y為非零正有理數(shù)，用來(lái)表示摻雜元素與被摻雜材料的相對(duì)摩爾數(shù)。例如，摻雜了0.1份摩爾Sb的TiO2，表示為((TiO2)0.9Sb0.1)。較佳的，在所述基體和包覆層之間還可以包括有一層以上的中間層，所述中間層的材料為能夠用作基體或包覆層材料的所有材料中的一種或多種。上面所說(shuō)的在原子團(tuán)簇層面上的復(fù)合材料或共生共混物，指的是相關(guān)材料各自以原子尺度或原子團(tuán)簇尺度以上的微觀尺度(包括但不限于：晶胞尺度、原子團(tuán)簇、亞納米、納米、微晶、亞微米、微米、毫米中的一種或多種)在一維、二維、三維空間上進(jìn)行均一或不均一的混雜所形成的混雜型材料。對(duì)于原子團(tuán)簇層面上的混雜型材料，在本專(zhuān)利技術(shù)中，用“(材料1)x-(材料2)y-…-(材料n)z”的表達(dá)式來(lái)表示，其中，下標(biāo)x、y、…、z為任意非零正有理數(shù)(即除零以外的正整數(shù)和分?jǐn)?shù))，用來(lái)表示該混雜型材料中參與混雜的每種材料的相對(duì)摩爾數(shù)。例如：相對(duì)摩爾數(shù)比例為2:5:9:1的TiO2、PbO2、TiB2及SnO2四種材料混雜所形成的“原子團(tuán)簇層面混雜型”材料顆粒用(TiO2)2-(PbO2)5-(TiB2)9-SnO2表示。原子團(tuán)簇層面的混雜方式包括但不限于疊層混雜，即兩種以上的材料層彼此交替疊加的混雜方式，例如，TiO2、TiB2、SnO2三種材料形成的一種疊層混雜可以是每二層TiO2之間有三層TiB2和兩層SnO2，其中彼此分離的三層TiB2材料由其共同夾著的彼此分離的兩層SnO2材料相隔離。上面本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
鉛酸蓄電池集流體，其特征在于，包括基體和包覆在基體外的包覆層，所述基體的材料包括導(dǎo)電能力大于金屬鈦的金屬或金屬合金、碳納米管、石墨烯中的一種或多種；所述包覆層的材料包括非金屬鈦化合物、SnO

【技術(shù)特征摘要】
1.鉛酸蓄電池集流體，其特征在于，包括基體和包覆在基體外的包覆層，所述基體的材料包括導(dǎo)電能力大于金屬鈦的金屬或金屬合金、碳納米管、石墨烯中的一種或多種；所述包覆層的材料包括非金屬鈦化合物、SnO2、SnO2復(fù)合材料中的一種或多種。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉛酸蓄電池集流體，其特征在于，所述導(dǎo)電能力大于金屬鈦的金屬或金屬合金，包括：銀或銀合金、銅或銅合金、鋁或鋁合金、鎂或鎂合金、鐵或鐵合金、鉛或鉛合金、鎳或鎳合金、錫或錫合金、鈣或鈣合金、鋅或鋅合金、鎢或鎢合金、釩或釩合金、銻或銻合金、鋇或鋇合金中的一種或多種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉛酸蓄電池集流體，其特征在于，所述SnO2復(fù)合材料為SnO2與非金屬鈦化合物、鉛、鉛化合物、石墨烯、碳納米管、金屬或金屬合金、有機(jī)聚合物、無(wú)機(jī)聚合物、錫類(lèi)添加劑、鈦類(lèi)添加劑、正極添加劑、負(fù)極添加劑、硫酸中的一種或多種在原子團(tuán)簇層面、原子層面或它們的混合層面上混雜而形成的摻雜或非摻雜的復(fù)合材料。4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的鉛酸蓄電池集流體，其特征在于，所述非金屬鈦化合物包括：鈦的氧化物、硫化物、氮化物、硼化物、碳化物、氫化物、氫氧化物、硅化物中的一種或多種，以及上述非金屬鈦化合物中的一種或多種在原子團(tuán)簇層面、原子層面上或它們的混合層面上混雜而形成的摻雜或非摻雜的共生共混物。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鉛酸蓄電池集流體，其特征在于，鈦的氧化物包括：TiO2、TiO、Ti2O3、Ti3O5、Ti4O7、Ti5O9中的一種或多種；鈦的硫化物包括：TiS、TiS2、Ti2S3、TiS3中的一種或多種；鈦的氮化物包括：TiN、TiN2、Ti2N、Ti3N、Ti4N、Ti3N4、Ti3N5、Ti5N6中的一種或多種；鈦的硼化物包括：Ti2B、TiB、TiB2、Ti2B5中的一種或多種；鈦的碳化物包括：TiC、非化學(xué)計(jì)量碳化鈦中的一種和多種；鈦的氫化物包括：TiH、TiH2，其中的一種或多種；鈦的氫氧化物包括：Ti(OH)2、Ti(OH)3、H4TiO4、H3TiO3、多鈦酸中的一種或多種；鈦的硅化物包括：TiSi、非化學(xué)計(jì)量硅化鈦中的一種或多種。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鉛酸蓄電池集流體，其特征在于，所述共生共混物中的混雜材料還包括：鉛、鉛化合物、錫、二氧化錫、石墨烯、碳納米管、金屬或金屬合金、有機(jī)聚合物、無(wú)機(jī)聚合物、錫類(lèi)添加劑、鈦類(lèi)添加劑、正極添加劑、負(fù)極添加劑、摻雜的二氧化錫、硫酸中的一種或多種。7.根據(jù)權(quán)利要求3或6所述的鉛酸蓄電池集流體，其特征在于，用作...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊春曉，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：楊春曉，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：上海,31