CN104659369A - 一种铅酸电池用改性木钠的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铅酸电池用改性木钠的制备方法，对木素磺酸钠进行改性处理。改性后木钠具有比表面积大、易于分散、浸润性好、低温吸附、PH响应范围广、低PH吸附量高、酸中微溶、对Pb2+吸附性强等特点。作为负极添加剂使用，与现有酸中微溶木素相比，电池低温放电容量可提高20%；耐高温性强，改性木钠集普通木素微溶性和改性前木素磺酸钠低温性能最佳的双优点，尤其适用于电解液密度低、酸量大的电池。而且本发明制备方法简单可行、无污染、成本低。

Description

一种铅酸电池用改性木钠的制备方法
技术领域
本发明涉及铅酸电池添加剂领域，具体涉及一种铅酸电池用改性木钠的制备方法。 
技术背景
木素、木纳作为有机膨胀剂，可以吸附一定量的铅离子，能够有效防止负极板表面的收缩和延缓负极硫酸铅钝化的发生，进而有效的提高电池的低温性能，因此成为铅酸电池负极中必不可少的添加剂。木素虽然在水中、低密度电解液中溶解性小，但其对电池低温性能却不太理想；木素磺酸钠在各种木素及其衍生物中被认为是改善电池低温性能最好的，但是其存在水中全溶、低密度电解液中溶解性高等缺点，因此导致其在极板中的有效含量减少，使电池低温性能下降，尤其是经过高温运行的电池。因此开发一种在水中及酸中溶解性小，且对电池低温性能无不利影响的改性有机膨胀剂显得极其重要。
发明内容
本发明了提供了一种铅酸电池用改性木钠的制备方法，制得在水中及酸中溶解性均很小，且改善电池低温性能极佳的改性木钠。
本发明通过以下技术方案实现：
一种铅酸电池用改性木钠的制备方法，包括以下步骤，
（1）取重量份1：20～30木素磺酸钠溶于水中，搅拌至充分溶解，然后缓慢加入重量份为木素磺酸钠重量份的20%～30%的NaOH或KOH，继续搅拌至完全溶解；
（2）将上述溶液搅拌加热至50～60℃保温，然后依次缓慢加入溶液体积2%～3%的双氧水和1%～2%的质量浓度98%浓硫酸，持续搅拌，反应3～5min后，向溶液中加入重量份为木素磺酸钠重量份30%～40%的Na2SO3，持续搅拌，反应70～90min后，停止加热搅拌，静置冷却；
（3）待上述溶液恢复至室温后，进行抽滤或离心处理，收集滤渣，干燥，研磨，过筛，得改性木钠。
本发明进一步改进方案是：所述滤渣置于120℃～140℃恒温干燥箱中干燥4h以上。
本发明更进一步改进方案是：研磨后的产品过200目筛。
本发明有益效果：
本发明制备方法简单可行、无污染、成本低；改性木钠具有比表面积大、易于分散、浸润性好、低温吸附、PH响应范围广、低PH吸附量高、酸中微溶、对Pb2+吸附性强等特点。作为负极添加剂使用，与现有酸中微溶木素相比，电池低温放电容量可提高20%；耐高温性强，改性木钠集普通木素微溶性和改性前木素磺酸钠低温性能最佳的双优点，尤其适用于电解液密度低、酸量大的电池。
附图说明
图1为实施例1-3改性木钠在不同温度下对酸性溶液中对Pb2+的吸附量图。
图2为实施例1-3改性木钠与微溶木素在25℃时不同PH值酸性溶液中对Pb2+的吸附量对比图。
具体实施方式
实施例1
（1）取重量份1：30木素磺酸钠溶于水中，搅拌至充分溶解，然后缓慢加入重量份为木素磺酸钠重量份的20%的NaOH，继续搅拌至完全溶解；
（2）将上述溶液倒入三口圆底烧瓶中，搅拌加热至50℃保温，然后依次缓慢加入溶液体积2%的双氧水和溶液体积1%的质量浓度98%浓硫酸，持续搅拌，反应3min后，向溶液中加入重量份为木素磺酸钠重量份30%的Na2SO3，持续搅拌，反应70min后，停止加热搅拌，静置冷却；
（3）待上述溶液恢复至室温后，进行抽滤处理，收集滤渣，将滤渣置于120℃恒温干燥箱中干燥4h以上，研磨，过筛200目筛，得改性木钠A。
实施例2
（1）取重量份1：25木素磺酸钠溶于水中，搅拌至充分溶解，然后缓慢加入重量份为木素磺酸钠重量份的25%的NaOH，继续搅拌至完全溶解；
（2）将上述溶液倒入三口圆底烧瓶中，搅拌加热至55℃，然后依次缓慢加入溶液体积2.5%的双氧水和溶液体积1.5%的质量浓度98%浓硫酸，持续搅拌，反应4min后，向溶液中加入重量份为木素磺酸钠重量份35%的Na2SO3，持续搅拌，反应80min后，停止加热搅拌，静置冷却；
（3）待上述溶液恢复至室温后，进行抽滤处理，收集滤渣，将滤渣置于130℃恒温干燥箱中干燥4h以上，研磨，过筛200目筛，得改性木钠B。
实施例3
（1）取重量份1：20木素磺酸钠溶于水中，搅拌至充分溶解，然后缓慢加入重量份为木素磺酸钠重量份的30%的KOH，继续搅拌至完全溶解；
（2）将上述溶液倒入三口圆底烧瓶中，搅拌加热至60℃，然后依次缓慢加入溶液体积3%的双氧水和溶液体积2%的质量浓度98%浓硫酸，持续搅拌，反应5min后，向溶液中加入重量份为木素磺酸钠重量份40%的Na2SO3，持续搅拌，反应90min后，停止加热搅拌，静置冷却；
（3）待上述溶液恢复至室温后，进行抽滤处理，收集滤渣，将滤渣置于140℃恒温干燥箱中干燥4h以上，研磨，过筛200目筛，得改性木钠C。
性能测试：
（一）将实施例1、2、3所得改性木钠A、B、C在不同温度下对酸性溶液（PH=2）中Pb2+的吸附量，见图1；
由图1可以看出，在比较低的PH酸溶液中，随着温度的升高，改性木钠对溶液中铅离子的吸附量逐渐减少，说明此种改性木钠具有负温度响应特性，适合低温电池用。
（二）将实施例1、2、3所得改性木钠A、B、C及另一种微溶木素在25℃时不同PH值酸性溶液中对Pb2+的吸附量进行比较，见图2；
由图2可以看出，与原有微溶木素相比，改性木钠具有更宽的PH响应范围，在较低的PH下（PH=2、3）时吸附量明显增强，适合做为铅酸电池添加剂用。
（三）负板中添加微溶木素、改性前木素磺酸钠及改性后木钠的电池初始性能如表1所示。
表1 负板中添加木素及不同木钠的电池性能比较表
（四）负板中添加改性前木素磺酸钠及改性后木钠A、B、C的四种电池在50℃循环30次后，再置于-18℃的环境中放电。高温循环30次最后1次放电容量、-18℃放电容量及高温循环30次后总失水量如下表所示：
表2

Claims (3)

1.一种铅酸电池用改性木钠的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，
取重量份1：20～30木素磺酸钠溶于水中，搅拌至充分溶解，然后缓慢加入重量份为木素磺酸钠重量份的20%～30%的NaOH或KOH，继续搅拌至完全溶解；
将上述溶液搅拌加热至50～60℃保温，然后依次缓慢加入溶液体积2%～3%的双氧水和1%～2%的质量浓度98%浓硫酸，持续搅拌，反应3～5min后，向溶液中加入重量份为木素磺酸钠重量份30%～40%的Na2SO3，持续搅拌，反应70～90min后，停止加热搅拌，静置冷却；
待上述溶液恢复至室温后，进行抽滤或离心处理，收集滤渣，干燥，研磨，过筛，得改性木钠。
2.根据权利要求1所述的一种铅酸电池用改性木钠的制备方法，其特征在于：所述滤渣置于120℃～140℃恒温干燥箱中干燥4h以上。
3.根据权利要求1所述的一种铅酸电池用改性木钠的制备方法，其特征在于：研磨后的产品过200目筛。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105186001A (zh) * 2015-06-25 2015-12-23 天能集团江苏科技有限公司 一种高吸附性改性木素的制备方法
CN105304898A (zh) * 2015-09-24 2016-02-03 超威电源有限公司 蓄电池用含改性木素负极铅膏及其制备方法
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
CN105702953A (zh) * 2016-04-27 2016-06-22 骆驼集团蓄电池研究院有限公司 一种高温重负荷启停电池负极铅膏及其制备方法
CN105845941A (zh) * 2016-05-20 2016-08-10 济南圣泉集团股份有限公司 一种铅酸蓄电池负极膨胀剂及其在改善铅酸蓄电池容量性能中的应用
CN105968379A (zh) * 2016-05-20 2016-09-28 济南圣泉集团股份有限公司 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
CN112242524A (zh) * 2020-09-15 2021-01-19 骆驼集团蓄电池研究院有限公司 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
CN113224394A (zh) * 2021-04-20 2021-08-06 淄博火炬能源有限责任公司 低温型铅炭电池电解液
CN114558880A (zh) * 2022-03-14 2022-05-31 武汉理工大学 一种适用于赤泥脱碱的表面活性剂及赤泥脱碱方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001028012A1 (en) * 1999-09-21 2001-04-19 Lignotech Usa, Inc. Organic expander for lead-acid storage batteries
CN1341568A (zh) * 2001-09-14 2002-03-27 华南理工大学 改性木素磺酸盐多功能水处理剂及其制备方法
CN101235055A (zh) * 2007-12-19 2008-08-06 济南大陆机电股份有限公司 一种制造木质素磺酸钠的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001028012A1 (en) * 1999-09-21 2001-04-19 Lignotech Usa, Inc. Organic expander for lead-acid storage batteries
CN1341568A (zh) * 2001-09-14 2002-03-27 华南理工大学 改性木素磺酸盐多功能水处理剂及其制备方法
CN101235055A (zh) * 2007-12-19 2008-08-06 济南大陆机电股份有限公司 一种制造木质素磺酸钠的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
朱松然: "《蓄电池手册》", 31 December 1998, 天津大学出版社 *

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105186001A (zh) * 2015-06-25 2015-12-23 天能集团江苏科技有限公司 一种高吸附性改性木素的制备方法
CN105304898A (zh) * 2015-09-24 2016-02-03 超威电源有限公司 蓄电池用含改性木素负极铅膏及其制备方法
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
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
CN105702953A (zh) * 2016-04-27 2016-06-22 骆驼集团蓄电池研究院有限公司 一种高温重负荷启停电池负极铅膏及其制备方法
CN105968379A (zh) * 2016-05-20 2016-09-28 济南圣泉集团股份有限公司 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
CN105845941A (zh) * 2016-05-20 2016-08-10 济南圣泉集团股份有限公司 一种铅酸蓄电池负极膨胀剂及其在改善铅酸蓄电池容量性能中的应用
CN105968379B (zh) * 2016-05-20 2019-07-30 济南圣泉集团股份有限公司 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
CN112242524A (zh) * 2020-09-15 2021-01-19 骆驼集团蓄电池研究院有限公司 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
CN112242524B (zh) * 2020-09-15 2022-07-15 骆驼集团蓄电池研究院有限公司 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
CN113224394A (zh) * 2021-04-20 2021-08-06 淄博火炬能源有限责任公司 低温型铅炭电池电解液
CN113224394B (zh) * 2021-04-20 2022-05-03 淄博火炬能源有限责任公司 低温型铅炭电池电解液
CN114558880A (zh) * 2022-03-14 2022-05-31 武汉理工大学 一种适用于赤泥脱碱的表面活性剂及赤泥脱碱方法
CN114558880B (zh) * 2022-03-14 2024-04-16 武汉理工大学 一种适用于赤泥脱碱的表面活性剂及赤泥脱碱方法

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