CN104362345A - 一种蓄电池复合添加剂 - Google Patents

一种蓄电池复合添加剂 Download PDF

Info

Publication number
CN104362345A
CN104362345A CN201410414288.7A CN201410414288A CN104362345A CN 104362345 A CN104362345 A CN 104362345A CN 201410414288 A CN201410414288 A CN 201410414288A CN 104362345 A CN104362345 A CN 104362345A
Authority
CN
China
Prior art keywords
storage battery
compound additive
humic acid
sodium lignosulfonate
additive
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.)
Pending
Application number
CN201410414288.7A
Other languages
English (en)
Inventor
张慧
张丽芳
方明学
王斌
顾中洋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Tianneng Battery Jiangsu New Energy Co Ltd
Original Assignee
Zhejiang Tianneng Battery Jiangsu New Energy Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Tianneng Battery Jiangsu New Energy Co Ltd filed Critical Zhejiang Tianneng Battery Jiangsu New Energy Co Ltd
Priority to CN201410414288.7A priority Critical patent/CN104362345A/zh
Priority to PCT/CN2014/088352 priority patent/WO2016026200A1/zh
Publication of CN104362345A publication Critical patent/CN104362345A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/627—Expanders for lead-acid accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • 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

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明公开了一种蓄电池复合添加剂，通过以下制备方法得到：木素磺酸钠与腐殖酸的质量比为1.5-2：1，在搅拌状态下将木素磺酸钠与腐殖酸溶解于质量浓度为3-7%碱性溶液中，待全部溶解后，用硫酸溶液中和使物料pH为7~8.5，将物料倒入离心机中，以2000~5000r/min的转速离心30~50min，去掉上层清液，固体物干燥后得到复合添加剂。有效解决了负极有机添加剂木素磺酸钠在酸液中的溶解问题，提高了电池低温性能，延长了电池使用寿命。

Description

一种蓄电池复合添加剂
  
技术领域
本发明涉及铅酸蓄电池领域，具体涉及铅蓄电池负极添加剂。 
背景技术
铅蓄电池在常温或小电流充放电时，容量受控于正极，但是在低温高倍率放电时，由于负极活性物质的钝化，电池放电容量就变成受控于负极，负极活性物质表面由于生成一层致密的硫酸铅层而阻碍了酸液的扩散，降低负极活性物质利用率。 
为提高蓄电池负极板的特性，常在负极中加入负极添加剂，虽然所占比例很小，但是对蓄电池的电化学性能会产生重要的影响。 
负极添加剂包括有机膨胀剂和无机物，其主要作用是改善电池循环性能，提高电池输出功率，尤其是在低温条件下有效降低负极表面张力，防止负极表面收缩，起到“膨胀剂”的作用。但是因不同添加剂的生产厂家和种类的不同，会对电池产生不同的影响，尤其是有机添加剂木素磺酸钠和腐殖酸。 
木素磺酸钠是由木质素经过磺化反应制成，其中含有多种官能团，如可提高电池自放电后冷启动容量的羧基，可提高循环寿命的酚基，对电池自放电有影响的甲氧基和有机硫等。经长期研究表明，木素磺酸钠吸附在电极表面时，可通过溶解和减少作用消除电极表面的硫酸铅阻挡层，有效抑制负极钝化，但是木素磺酸钠中含有的磺酸基因其亲水性会导致在电池循环过程中木素溶解到电解液中而损失，无法继续发挥作用。 
腐殖酸是一种天然有机高分子化合物，也含有多种有机官能团，如羧基、羟基、甲氧基、醌基、芳香基等活性基团，对电池性能产生不同影响。腐殖酸因对重金属离子有很强的化学吸附能力可形成金属离子-腐殖酸络合物而被作为负极添加剂，起到分散和乳化作用，可降低铅离子在电极表面的过饱和度，细化硫酸铅晶粒，同时提高氢析出超电势，但不同产地原料提取生产单额腐殖酸由于成煤阶段、地质环境和氧化程度等的不同导致含有不同的活性基团含量，对电池产生不同影响。但腐殖酸在酸液中不溶解，具有较好的稳定性。 
发明内容
本发明提供了一种蓄电池复合添加剂，克服现有技术中负极添加剂木素磺酸钠在酸液中的溶解问题，提高电池低温性能，延长电池使用寿命。 
一种蓄电池复合添加剂，通过以下制备方法得到： 
木素磺酸钠与腐殖酸的质量比为1.5-2：1，在搅拌状态下将木素磺酸钠与腐殖酸溶解于质量浓度为3-7%碱性溶液中，待全部溶解后，用硫酸溶液中和使物料pH为 7~8.5，将物料倒入离心机中，以2000~5000r/min的转速离心30~50min，去掉上层清液，固体物干燥后得到复合添加剂。
所述碱性溶液为氢氧化钠或氢氧化钾。 
所述木素磺酸钠与腐殖酸是在40~60℃水浴中溶解于碱性溶液。 
所述硫酸溶液密度为1.40~1.84g/cm3。 
腐殖酸具有阳离子交换与络合的能力，基于此原理将木素与腐殖酸进行有机合成，同时具备两者的优点。木素磺酸钠中具有亲水性的磺酸基与羟基，在硫酸溶液中有较大的溶解度，憎水性的烷基，甲氧基等，使其可以吸附在负极铅和硫酸铅表面，降低表面张力，组织铅晶粒间的团聚，保证了负极分散的多孔结构；腐殖酸在硫酸溶液中几乎不溶解，可以稳定的存在，将两者进行碱溶酸沉淀后，可以有机的结合在一起，有效的隔离亲水性基团与电解液的接触，同时也保证了其在负极表面的吸附和稳定性存在，减少在电池使用过程中的溶解损失。 
具体实施方式
实施例1
按质量份，取木素磺酸钠1.7份，腐殖酸1份，在搅拌状态下，在40~60℃水浴加热中将木素磺酸钠、腐殖酸溶解于5%氢氧化钠碱性溶液中，待全部溶解后，配置好密度为1.40~1.84g/cm3的稀硫酸溶液，进行中和，使物料pH在7~8.5之间，此时混合物呈现悬浮液，再将悬浮液倒入离心机中，以2000~5000r/min的转速离心30~50min，取出存有物料的离心管，可看到悬浮液已明显分层，倒出上层清液，固体物进行干燥后得到复合添加剂。
用该复合添加剂和其他添加剂一起作为电池负极添加剂，该复合添加剂按铅粉重量的0.4﹪比例添加，其余负极添加剂分别按以下比例添加，即乙炔炭黑0.2﹪、硫酸钡0.25﹪、硬脂酸钡0.15﹪、纤维材料0.1﹪。将其加入到和膏机中，经固化、化成制备熟负极板，用其组装成6-DZM-12电池，按照国标进行初期性能测试，结果见表1。 
实施例2
按质量份，取木素磺酸钠1.5份，腐殖酸1份，在搅拌状态下，在40~60℃水浴加热中将木素磺酸钠、腐殖酸溶解于3%氢氧化钠碱性溶液中，待全部溶解后，配置好密度为1.40~1.84g/cm3的稀硫酸溶液，进行中和，使物料pH在7~8.5之间，此时混合物呈现悬浮液，再将悬浮液倒入离心机中，以2000~5000r/min的转速离心30~50min，取出存有物料的离心管，可看到悬浮液已明显分层，倒出上层清液，固体物进行干燥后得到复合添加剂。其余实施如实施例1。
实施例3
按质量份，取木素磺酸钠2份，腐殖酸1份，在搅拌状态下，在40~60℃水浴加热中将木素磺酸钠、腐殖酸溶解于7%氢氧化钠碱性溶液中，待全部溶解后，配置好密度为1.40~1.84g/cm3的稀硫酸溶液，进行中和，使物料pH在7~8.5之间，此时混合物呈现悬浮液，再将悬浮液倒入离心机中，以2000~5000r/min的转速离心30~50min，取出存有物料的离心管，可看到悬浮液已明显分层，倒出上层清液，固体物进行干燥后得到复合添加剂。其余实施如实施例1。
对比例
   分别按铅粉重量，将0.2﹪木素磺酸钠、0.2﹪腐殖酸、0.2﹪乙炔炭黑、0.25﹪硫酸钡、0.15﹪硬脂酸钡、0.1﹪纤维材料，加入到和膏机中，经固化、化成制备熟负极板，用其组装成6-DZM-12电池，按照国标进行初期性能测试，结果见表1。
表1 负极添加剂电池初期性能测试 
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3 对比例
初期容量/Ah 13.1 12.8 13.0 12.9
充电接受/A 2.246 2.254 2.287 2.204
-15°低温/Ah 10.9 10.8 10.8 10.6
21.6A大电流放电/min 28 27 28 26
循环寿命/次 472 468 495 385
由表1可以看出，本发明克服了现有技术因“木素磺酸钠溶解到电解液中”导致的添加剂损失问题，将木素磺酸钠与腐殖酸进行复合后，加入到负极中，可有效提高电池低温性能和循环寿命，保证电池在负极中的稳定存在，延长电池循环寿命。

Claims (5)

1.一种蓄电池复合添加剂，其特征在于通过以下制备方法得到：
木素磺酸钠与腐殖酸的质量比为1.5-2：1，在搅拌状态下将木素磺酸钠与腐殖酸溶解于质量浓度为3-7%碱性溶液中，待全部溶解后，用硫酸溶液中和使物料pH为 7~8.5，将物料倒入离心机中离心分层后，去掉上层清液，固体物干燥后得到复合添加剂。
2.如权利要求1所述的一种蓄电池复合添加剂，其特征在于：所述碱性溶液为氢氧化钠或氢氧化钾。
3.如权利要求1所述的一种蓄电池复合添加剂，其特征在于：木素磺酸钠与腐殖酸是在40~60℃水浴中溶解于碱性溶液。
4.如权利要求1所述的一种蓄电池复合添加剂，其特征在于：所述硫酸溶液密度为1.40~1.84g/cm3。
5.如权利要求1所述的一种蓄电池复合添加剂，其特征在于：离心机以2000~5000r/min的转速离心30~50min。
CN201410414288.7A 2014-08-21 2014-08-21 一种蓄电池复合添加剂 Pending CN104362345A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410414288.7A CN104362345A (zh) 2014-08-21 2014-08-21 一种蓄电池复合添加剂
PCT/CN2014/088352 WO2016026200A1 (zh) 2014-08-21 2014-10-11 一种蓄电池复合添加剂

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410414288.7A CN104362345A (zh) 2014-08-21 2014-08-21 一种蓄电池复合添加剂

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104362345A true CN104362345A (zh) 2015-02-18

Family

ID=52529587

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410414288.7A Pending CN104362345A (zh) 2014-08-21 2014-08-21 一种蓄电池复合添加剂

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN104362345A (zh)
WO (1) WO2016026200A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105609781A (zh) * 2015-12-23 2016-05-25 天能电池集团有限公司 一种铅酸蓄电池负极用复合有机膨胀剂及其制备方法
CN105651838A (zh) * 2015-12-31 2016-06-08 天能电池集团有限公司 一种木素磺酸钠测试电极及其制备方法
CN109792053A (zh) * 2016-09-30 2019-05-21 株式会社杰士汤浅国际 铅蓄电池
CN111584868A (zh) * 2019-02-15 2020-08-25 株式会社村田制作所 锂离子二次电池负极添加剂及包含其的负极浆料

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117613415B (zh) * 2023-12-07 2024-06-11 广东派顿新能源有限公司 一种长寿命铅碳电池及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102299337A (zh) * 2011-07-26 2011-12-28 山东金科力电源科技有限公司 铅酸蓄电池负极复合添加剂及其制备、使用方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1215588C (zh) * 2003-02-21 2005-08-17 曲阜圣阳电源实业有限公司 铅酸蓄电池负极铅膏
CN1324734C (zh) * 2005-08-22 2007-07-04 风帆股份有限公司 可提高低温性能的铅酸蓄电池负极铅膏及制备方法
CN100341177C (zh) * 2005-10-14 2007-10-03 风帆股份有限公司 汽车起动用阀控密封铅酸蓄电池负极铅膏及制备方法
CN101330140B (zh) * 2008-08-04 2010-06-23 风帆股份有限公司 一种车辆用高温铅酸蓄电池负极铅膏及制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102299337A (zh) * 2011-07-26 2011-12-28 山东金科力电源科技有限公司 铅酸蓄电池负极复合添加剂及其制备、使用方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吴寿松: "有机膨胀剂使用的一些经验", 《蓄电池》 *
朱松然，邓一凡: "复合与混合有机膨胀剂的比较", 《电池工业》 *
杨军: "谈有机膨胀剂的使用", 《蓄电池》 *
陈红雨等: "新型有机膨胀剂的研究", 《蓄电池》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105609781A (zh) * 2015-12-23 2016-05-25 天能电池集团有限公司 一种铅酸蓄电池负极用复合有机膨胀剂及其制备方法
CN105609781B (zh) * 2015-12-23 2018-08-24 天能电池集团有限公司 一种铅酸蓄电池负极用复合有机膨胀剂及其制备方法
CN105651838A (zh) * 2015-12-31 2016-06-08 天能电池集团有限公司 一种木素磺酸钠测试电极及其制备方法
CN105651838B (zh) * 2015-12-31 2019-04-30 天能电池集团有限公司 一种木素磺酸钠测试电极及其制备方法
CN109792053A (zh) * 2016-09-30 2019-05-21 株式会社杰士汤浅国际 铅蓄电池
CN111584868A (zh) * 2019-02-15 2020-08-25 株式会社村田制作所 锂离子二次电池负极添加剂及包含其的负极浆料
CN111584868B (zh) * 2019-02-15 2023-07-25 株式会社村田制作所 锂离子二次电池负极添加剂及包含其的负极浆料

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016026200A1 (zh) 2016-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104362345A (zh) 一种蓄电池复合添加剂
CN104934579B (zh) 一种多孔石墨掺杂与碳包覆石墨负极材料的制备方法
CN105870451A (zh) 一种铅酸蓄电池用石墨烯分散液及其制备工艺
CN112635698B (zh) 一种锌二次电池的负极极片及其制备方法和用途
CN102709521A (zh) 一种锂离子电池及其正极
CN103928709B (zh) 一种非水电解液和锂离子电池
CN108539096A (zh) 一种用于新能源汽车的锂离子电池隔膜及其制备方法
CN103000961B (zh) 一种胶体铅酸蓄电池的化成方法
CN110294477A (zh) 一种氮硫共掺杂活性炭及其制备方法
CN102290609A (zh) 一种储能铅酸蓄电池的电解液及其制备方法
CN103531850A (zh) 一种铅酸蓄电池电解液
CN108258330A (zh) 一种铅酸电池加胶方法
CN104993175A (zh) 一种锂离子电池电解液及电池制备方法
CN107369797B (zh) 一种锂硫电池隔膜的制备方法
CN111755735B (zh) 一种多孔有机化合物电解质及其制备方法和应用
CN108417763B (zh) 一种基于二次造孔的铅炭电池用agm隔板的制备方法
CN112234175B (zh) 一种高可逆水系锌离子电池负极材料的制备方法
CN112242524B (zh) 提升铅酸蓄电池高低温性能的负极铅膏配方及其制备方法
CN100508271C (zh) 一种锂离子电池电解液
CN104538680B (zh) 一种动力电池胶体电解液的制备方法
CN105968379B (zh) 一种铅酸蓄电池负极膨胀剂及其在改善铅酸蓄电池低温性能中的应用
CN109167095A (zh) 一种锂硫电池电解液的改性硅铝酸盐添加剂及制备方法
CN111463500B (zh) 一种用于锌阳极碱性二次电池的电解液的制备方法
CN103515602A (zh) Thhq/石墨烯复合材料、其制备方法、电池正极和锂离子电池
CN103236566A (zh) 一种用于动力型铅酸蓄电池内化成工艺的电解液配方

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150218

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication