一种铅酸蓄电池预混复合负极添加剂的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种铅酸蓄电池预混复合负极添加剂，其特征在于各组分按照质量百分数计如下：壳聚糖25％～30％、海藻酸钠20％～25％、橡椀栲胶5～10％、茴香醛15％～20％、木素磺酸钠10～15％、硫酸钡10～25％，其制备简单，使用方便，可以有效增强蓄电池的多种性能。
【专利说明】一种铅酸蓄电池预混复合负极添加剂
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种铅酸蓄电池预混复合负极添加剂及制备方法，属于铅酸蓄电池制作领域。
【背景技术】
[0002]铅酸蓄电池由于价格低廉，原料易得，使用可靠，又可大电流放电等特点，一直是化学电源中产量最大、应用最广的二次电池。胶体蓄电池的出现又为铅酸电池的发展提供了更广阔的空间。铅蓄电池的比功率较低以及大功率放电的使用寿命短等缺点，制约了其发展。而导致上述问题主要原因是负极所致，因高密度电流放电情况下，负极产生的大量铅离子进入电解液，与之相对应的情况是电解液中硫酸根离子扩散受限，致使铅离子过饱和，从而在负极表面形成一层致密的硫酸铅沉淀层，造成负极表面钝化。由于硫酸铅导电性差，溶解度小，所以会造成负极内部铅的反应活性降低，增加反应过电位，致使充电时析氢较为严重，充电效率下降，并形成恶性循环。若继续大功率充放电，以上情况会进一步恶化，硫酸铅沉淀颗粒增大，这样的增大过程又不可逆，最终导致负极丧失反应活性，电池失效。
[0003]人们一直尝试着用各种方法改善铅酸蓄电池的性能，目前，使用蓄电池添加剂是应用较广、成本较低，而且是行之有效的方法。在制造铅酸蓄电池负极板时，总是会用到各种功能的添加剂，虽然只占铅粉重量的千分之几，但能够改善铅膏晶体结构，保持活性物质的稳定性，也是电池整体设计的组成部分。负极添加剂的主要作用是为了提高铅酸蓄电池寿命，提闻负极板的整体性能，包括有机和无机添加剂两种。
[0004]添加剂投入铅膏前进行预混合，能够提高极板和电池的稳定性、一致性，而由专业的添加剂生产厂家来完成，或开发的负极复合添加剂，还具有清洁生产、避免投料失误、降低成本等优势。预混合添加剂技术的应用，已经成为推动蓄电池行业发展的新的动力。
【发明内容】
[0005]基于【背景技术】存在的缺点，本发明的目的是提供一种预混复合负极添加剂，其不但可提高和膏生产的效率，避免投料失误，而且还能有效提高电池的循环使用寿命，耐高温能力和充电接受能力和低温放电性能。
[0006]本发明首次将壳聚糖和海藻酸钠加入铅酸蓄电池负极中，配合其他比例的常规物质，能显著提高蓄电池的各项性能，预计达到了某种协同效果。
[0007]本发明的具体技术方案如下:本发明所述的铅酸蓄电池预混负极添加剂，各组分按照质量百分数计，壳聚糖25 %?30 %、海藻酸钠20 %?25 %、橡椀栲胶5?10 %、茴香醛15%?20%、木素磺酸钠10?15%、硫酸钡10?25%。
[0008]优选，所述的铅酸蓄电池负极复合添加剂，各组分按照质量百分数计，壳聚糖25 %、海藻酸钠25 %、橡椀栲胶8 %、茴香醛6 %、木素磺酸钠11 %、硫酸钡25 %。
[0009]上述铅酸蓄电池预混负极添加剂的制备方法是操作如下:将所有组分按比例混合，在干态下充分搅拌即可制得。
[0010]上述铅酸蓄电池预混负极添加剂的使用方法为:于负极铅粉中按照其质量的
0.2 %的比例加入所得添加剂，并按照常规方法制备铅酸蓄电池。
[0011]本发明的有益之处在于:
[0012]1、本发明的铅酸蓄电池预混负极添加剂，于投入铅膏前进行预混合，能够提高极板和电池的稳定性、一致性；
[0013]2、本发明的铅酸蓄电池预混负极添加剂制备简单，适合工业化大量生产；
[0014]3、本发明的铅酸蓄电池预混负极添加剂加入蓄电池后，能有效提高电池的循环使用寿命,耐高温能力和充电接受能力。
【具体实施方式】
[0015]实施例1:
[0016]铅酸蓄电池负极复合添加剂，各组分按照质量百分数计，壳聚糖25%、海藻酸钠25 %、橡椀栲胶8 %、茴香醛6 %、木素磺酸钠11 %、硫酸钡25 %。
[0017]上述铅酸蓄电池预混负极添加剂的制备方法是操作如下:将所有组分按比例混合，在干态下充分搅拌即可制得。
[0018]正极板为常规6-DZM_12Ah电池用正极板，负极板在常规铅膏配方的基础上，和膏时向铅粉中加入质量分数为0.2%的上述铅酸蓄电池负极复合添加剂，调整去离子水和硫酸量的比例进行和膏，手工涂板，固化干燥后得到负极板。
[0019]将按上述方法制得的负极板与现行生产的常规6-DZM_12Ah电池用正极板按照工厂6-DZM-12Ah装配工艺进行组装、灌酸、化成。并选用车间正常生产的同型号普通6-DZM-12Ah电池作为参照电池进行实验。
[0020]抽取一组常规6-DZM-12电池(6只)和一组负极添加本发明铅酸蓄电池预混负极添加剂的电池出只)送检实验室，进行各项数据的检测。
[0021]实施例2:
[0022]铅酸蓄电池预混负极添加剂，各组分按照质量百分数计，壳聚糖25%、海藻酸钠20%、橡椀栲胶10%、茴香醛15%、木素磺酸钠10%、硫酸钡20%。
[0023]正极板为常规6-DZM_12Ah电池用正极板，负极板在常规铅膏配方的基础上，和膏时向铅粉中加入质量分数为0.2%的上述铅酸蓄电池负极复合添加剂，调整去离子水和硫酸量的比例进行和膏，手工涂板，固化干燥后得到负极板。
[0024]将按上述方法制得的负极板与现行生产的常规6-DZM_12Ah电池用正极板按照工厂6-DZM-12Ah装配工艺进行组装、灌酸、化成。并选用车间正常生产的同型号普通6-DZM-12Ah电池作为参照电池进行实验。
[0025]抽取一组常规6-DZM-12电池出只)和一组负极添加本发明铅酸蓄电池预混负极添加剂的电池出只)送检实验室，进行各项数据的检测。
[0026]实施例3:
[0027]铅酸蓄电池预混负极添加剂，各组分按照质量百分数计，壳聚糖30%、海藻酸钠20%、橡椀栲胶5%、茴香醛20%、木素磺酸钠15%、硫酸钡10%。
[0028]正极板为常规6-DZM_12Ah电池用正极板，负极板在常规铅膏配方的基础上，和膏时向铅粉中加入上述铅酸蓄电池负极复合添加剂，调整去离子水和硫酸量的比例进行和膏，手工涂板，固化干燥后得到负极板。
[0029]正极板为常规6-DZM_12Ah电池用正极板，负极板在常规铅膏配方的基础上，和膏时向铅粉中加入质量分数为0.2%的上述铅酸蓄电池负极复合添加剂，调整去离子水和硫酸量的比例进行和膏，手工涂板，固化干燥后得到负极板。
[0030]抽取一组常规6-DZM-12电池(6只)和一组负极添加本发明铅酸蓄电池预混负极添加剂的电池出只)送检实验室，进行各项数据的检测。
[0031]实施例4:
[0032]铅酸蓄电池预混负极添加剂，各组分按照质量百分数计，壳聚糖25%、海藻酸钠20%、橡椀栲胶5%、茴香醛15%、木素磺酸钠15%、硫酸钡20%。
[0033]正极板为常规6-DZM_12Ah电池用正极板，负极板在常规铅膏配方的基础上，和膏时向铅粉中加入上述铅酸蓄电池负极复合添加剂，调整去离子水和硫酸量的比例进行和膏，手工涂板，固化干燥后得到负极板。
[0034]正极板为常规6-DZM_12Ah电池用正极板，负极板在常规铅膏配方的基础上，和膏时向铅粉中加入质量分数为0.2%的上述铅酸蓄电池负极复合添加剂，调整去离子水和硫酸量的比例进行和膏，手工涂板，固化干燥后得到负极板。
[0035]抽取一组常规6-DZM-12电池出只)和一组负极添加本发明铅酸蓄电池预混负极添加剂的电池出只)送检实验室，进行各项数据的检测。
[0036]实施例5性能检测:
[0037](I)充电接受能力测试
[0038]依据国家标准《GB/T22199-2008电动助力车用密封铅酸蓄电池》，对实施例1_4制备得到的极添加本发明铅酸蓄电池预混负极添加剂的电池进行检测。
[0039]实施例1-4所得到的电池的充电接受能力要优于对照组常规电池，在充电第600秒(即第10分钟)时，实施例1-4所得到的电池的充电电流分别为:4.89Α、4.62Α、4.77Α、4.81Α，对照组常规电池的充电电流为2.16Α。
[0040](2)循环寿命试验
[0041]循环寿命测试方法:在50°C环境中，以恒压14.1V、限流75A充电15h，再以恒流50A放电至终止电压11.0V为一个循环，当整组电池的放电容量低于额定容量的80%时，寿命终止。
[0042]A.容量衰减速度
[0043]实施例1的电池组循环前25次,放电容量平稳，循环至第350次时，放电容量为初始容量的99.9% ；
[0044]实施例2的电池组循环前25次,放电容量平稳，循环至第350次时，放电容量为初始容量的99.6% ；
[0045]实施例3的电池组循环前25次,放电容量平稳，循环至第350次时，放电容量为初始容量的99.4% ；
[0046]实施例4的电池组循环前25次,放电容量平稳，循环至第350次时，放电容量为初始容量的99.3% ；
[0047]对照组的电池循环至第350次时放电容量为初始容量的91.2%，由此可见本专利生产的电池衰减速度明显比原有技术生产的电池小。
[0048]B.容量循环次数
[0049]两组样品电池循环寿命终止时，实施例1的电池循环次数为558次，实施例2的电池循环次数为519次，实施例3的电池循环次数为531次，实施例4的电池循环次数为526次，对照组的电池循环寿命只有205次左右，寿命大大提闻。
[0050](3)板材外观
[0051]250次循环结束后的电池，先充满电然后进行解剖。
[0052]发现对照组的常规电池负极板很硬，尤其是极板下部，而实施例1-4的添加本发明铅酸蓄电池预混负极添加剂的电池经过250多次循环后，整片极板仍较软，没有出现板硬现象。
[0053](4)负极板XRD分析
[0054]将实施例1-4的添加本发明铅酸蓄电池预混负极添加剂的电池和对照组的电池进行负极板XRD分析。
[0055]可以看出实施例1-4的添加本发明铅酸蓄电池预混负极添加剂的电池和对照组的电池的负极板上部硫酸盐化都不明显，但是实施例1-4的电池负极板上部的硫酸盐化更弱；
[0056]而对照组的正常电池负极板的下部出现了明显的硫酸盐化，实施例1-4的添加本发明铅酸蓄电池预混负极添加剂的电池的负极板下部仍没有出现较明显的硫酸盐化现象。
[0057]XRD分析结果有利地证明了负极板添加本发明的预混负极添加剂后在循环过程中可有效防止硫酸盐化，进而延长电池循环寿命。
[0058]综上所述，本发明铅酸蓄电池预混负极添加剂制备简单，使用方便，并且能显著提高铅酸蓄电池的多种性能。
[0059]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种铅酸蓄电池预混复合负极添加剂，其特征在于各组分按照质量百分数计如下:壳聚糖25%?30%、海藻酸钠20%?25%、橡椀栲胶5?10%、茴香醛15%?20%、木素磺酸钠10?15%、硫酸钡10?25%。
2.权利要求1所述的铅酸蓄电池预混复合负极添加剂，其特征在于各组分按照质量百分数计如下:壳聚糖25%、海藻酸钠25%、橡椀栲胶8%、茴香醛6%、木素磺酸钠11%、硫酸钡25%。
3.权利要求1所述的铅酸蓄电池预混复合负极添加剂在制备铅酸蓄电池上的应用。
【文档编号】H01M4/62GK104347879SQ201410460537
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年9月11日 优先权日:2014年9月11日
【发明者】周志勇 申请人:长兴超越动力科技有限公司