CN107425200A - 一种铅酸蓄电池极板添加剂及其制备方法 - Google Patents

一种铅酸蓄电池极板添加剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铅酸蓄电池极板添加剂及其制备方法，所述铅酸蓄电池添加剂由以下重量份配比的原料组成：炔炭黑10~20份、硫酸铅1.5~3.6份、硫酸镁2.5~5.5份、超导材料0.2~0.8份、二氧化硅0.8~2.6份、聚四氟乙烯1.5~5.5份、木素磺酸钠3.5~8.5份、高纯腐植酸2.5~4.5份、超细硫酸钡1.2~2.4份、硬脂酸0.8~1.6份、腐殖酸1.3~2.6份、碳酸锂3.6~4.8份、去离子水20~40份。本发明提供了一种铅酸蓄电池极板添加剂，提高了蓄电池的诸备容量，保护了蓄电池板栅硫化，降低了回收利用加工成本、不容易造成环境污染。

Description

一种铅酸蓄电池极板添加剂及其制备方法
技术领域
本发明属于蓄电池制作领域，具体涉及一种铅酸蓄电池极板添加剂及其制备方法。
背景技术
环境保护越来越受到人们的关注，人们的环保意识也在显著增强。废弃的铅酸蓄电池不宜腐化且有毒，对环境危害极大，对铅酸蓄电池进行回收利用，既有利用环境的保护，也有利于对废弃资源的再次利用。目前，传统上的铅酸蓄电池极板，还存在着添加剂在蓄电池的中性能不能有效发挥的不足，以及蓄电池板栅易腐蚀硫化，铅膏（铅添加剂搅拌成铅膏）和板栅的结合度不高，铅粉易脱落的问题，使得蓄电池技术效果不佳，影响了蓄电池使用寿命的使用寿命和电池容量，同时还存在回收利用加工成本高、容易造成环境污染等问题。
发明内容
针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种铅酸蓄电池极板添加剂及其制备方法，解决了蓄电池栅易腐化的问题。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种铅酸蓄电池极板添加剂，所述铅酸蓄电池添加剂由以下重量份配比的原料组成：炔炭黑10~20份、硫酸铅1.5~3.6份、硫酸镁2.5~5.5份、超导材料0.2~0.8份、二氧化硅0.8~2.6份、聚四氟乙烯1.5~5.5份、木素磺酸钠3.5~8.5份、高纯腐植酸2.5~4.5份、超细硫酸钡1.2~2.4份、硬脂酸0.8~1.6份、腐殖酸1.3~2.6份、碳酸锂3.6~4.8份、去离子水20~40份。
优选地，所述超导材料为铌三锗、铌三铝和铌三锡中的一种或者它们的混合物。
优选地，所述超导材料为重量比1:1.5~3.5:2.5~4.5的铌三锗、铌三铝和铌三锡的混合物。
优选地，所述去离子水的电阻率为17~20Ω/cm。
优选地，所述二氧化硅的粒径为1.5~5.5mm。
一种铅酸蓄电池极板添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1： 以下述重量份的配比称取各原料：炔炭黑、硫酸铅、硫酸镁、超导材料、二氧化硅、聚四氟乙烯、木素磺酸钠、高纯腐植酸、超细硫酸钡、硬脂酸、腐殖酸、碳酸锂、去离子水按一定配比组成；
步骤2：从已称取后的去离子水中，取出一半份量的去离子水，并将炔炭黑、硫酸铅、硫酸镁、超导材料、二氧化硅、聚四氟乙烯、木素磺酸钠混入去离子水中，混合均匀用以制作铅酸蓄电池添加剂时备用；
步骤3：将剩余的去离子水和高纯腐植酸、超细硫酸钡、硬脂酸、腐殖酸、碳酸锂混合成混合液，并将其移入高速搅拌分散机中高速搅拌分散；
步骤4：把步骤2制得的添加剂移入步骤3所分散后的混合液中，再将混合后的混合液移入高速搅拌分散机中高速搅拌分散，形成铅酸蓄电池添加剂。
优选地，所述高速搅拌分散机的转速控制在1000~1500r/min，搅拌时间为15~35min。
优选地，所述步骤4中在搅拌的过程中添加浓度为25%~50%的氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液与混合液的重量比例为1:100~150。
本发明的有益效果在于：本发明制备的铅酸蓄电池极板添加剂，经过高速搅拌后，使得电池性能得以更充分的发挥，提高了蓄电池的诸备容量，超低温充放电池性能，大流充放电特性，保护了蓄电池板栅硫化，延长了蓄电池循环使用寿命，降低了回收利用加工成本、不容易造成环境污染。本铅酸蓄电池极板加入了超导材料，超导材料本身可与铅酸物质很好地融洽，可以有效改善负极的导电性和微观结构，阻碍放电过程中大体积硫酸盐的沉积，提高蓄电池的充电和放电效率。
该制备过程中加入氢氧化钠溶液，可以将混合液呈碱性，有利于混合溶液形成结晶沉淀物。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
实施例1
一种铅酸蓄电池极板添加剂，所述铅酸蓄电池添加剂由以下重量份配比的原料组成：炔炭黑10份、硫酸铅1.5份、硫酸镁2.5份、超导材料0.2份、二氧化硅0.8份、聚四氟乙烯1.5份、木素磺酸钠3.5份、高纯腐植酸2.5份、超细硫酸钡1.2份、硬脂酸0.8份、腐殖酸1.3份、碳酸锂3.6份、去离子水20份。
所述超导材料为铌三锗、铌三铝和铌三锡中的一种或者它们的混合物。
所述去离子水的电阻率为17Ω/cm。
所述二氧化硅的粒径为1.5mm。
一种铅酸蓄电池极板添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1： 以下述重量份的配比称取各原料：炔炭黑、硫酸铅、硫酸镁、超导材料、二氧化硅、聚四氟乙烯、木素磺酸钠、高纯腐植酸、超细硫酸钡、硬脂酸、腐殖酸、碳酸锂、去离子水按一定配比组成；
步骤2：从已称取后的去离子水中，取出一半份量的去离子水，并将炔炭黑、硫酸铅、硫酸镁、超导材料、二氧化硅、聚四氟乙烯、木素磺酸钠混入去离子水中，混合均匀用以制作铅酸蓄电池添加剂时备用；
步骤3：将剩余的去离子水和高纯腐植酸、超细硫酸钡、硬脂酸、腐殖酸、碳酸锂混合成混合液，并将其移入高速搅拌分散机中高速搅拌分散；
步骤4：把步骤2制得的添加剂移入步骤3所分散后的混合液中，再将混合后的混合液移入高速搅拌分散机中高速搅拌分散，形成铅酸蓄电池添加剂。
所述高速搅拌分散机的转速控制在1000r/min，搅拌时间为15min。
所述步骤4中在搅拌的过程中添加浓度为25%的氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液与混合液的重量比例为1:100。
实施例2
一种铅酸蓄电池极板添加剂，所述铅酸蓄电池添加剂由以下重量份配比的原料组成：炔炭黑15份、硫酸铅2.5份、硫酸镁3.5份、超导材料0.6份、二氧化硅1.4份、聚四氟乙烯3.5份、木素磺酸钠5.5份、高纯腐植酸3.5份、超细硫酸钡1.8份、硬脂酸1.2份、腐殖酸1.7份、碳酸锂4.1份、去离子水30份。
所述超导材料为重量比1:1.5:2.5的铌三锗、铌三铝和铌三锡的混合物。
所述去离子水的电阻率为19Ω/cm。
所述二氧化硅的粒径为3.5mm。
一种铅酸蓄电池极板添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1： 以下述重量份的配比称取各原料：炔炭黑、硫酸铅、硫酸镁、超导材料、二氧化硅、聚四氟乙烯、木素磺酸钠、高纯腐植酸、超细硫酸钡、硬脂酸、腐殖酸、碳酸锂、去离子水按一定配比组成；
步骤2：从已称取后的去离子水中，取出一半份量的去离子水，并将炔炭黑、硫酸铅、硫酸镁、超导材料、二氧化硅、聚四氟乙烯、木素磺酸钠混入去离子水中，混合均匀用以制作铅酸蓄电池添加剂时备用；
步骤3：将剩余的去离子水和高纯腐植酸、超细硫酸钡、硬脂酸、腐殖酸、碳酸锂混合成混合液，并将其移入高速搅拌分散机中高速搅拌分散；
步骤4：把步骤2制得的添加剂移入步骤3所分散后的混合液中，再将混合后的混合液移入高速搅拌分散机中高速搅拌分散，形成铅酸蓄电池添加剂。
所述高速搅拌分散机的转速控制在1200r/min，搅拌时间为25min。
所述步骤4中在搅拌的过程中添加浓度为35%的氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液与混合液的重量比例为1:120。
实施例3
一种铅酸蓄电池极板添加剂，所述铅酸蓄电池添加剂由以下重量份配比的原料组成：炔炭黑20份、硫酸铅3.6份、硫酸镁5.5份、超导材料0.8份、二氧化硅2.6份、聚四氟乙烯5.5份、木素磺酸钠8.5份、高纯腐植酸4.5份、超细硫酸钡2.4份、硬脂酸1.6份、腐殖酸2.6份、碳酸锂4.8份、去离子水40份。
所述超导材料为重量比1: 3.5: 4.5的铌三锗、铌三铝和铌三锡的混合物。
所述去离子水的电阻率为20Ω/cm。
所述二氧化硅的粒径为5.5mm。
一种铅酸蓄电池极板添加剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1： 以下述重量份的配比称取各原料：炔炭黑、硫酸铅、硫酸镁、超导材料、二氧化硅、聚四氟乙烯、木素磺酸钠、高纯腐植酸、超细硫酸钡、硬脂酸、腐殖酸、碳酸锂、去离子水按一定配比组成；
步骤2：从已称取后的去离子水中，取出一半份量的去离子水，并将炔炭黑、硫酸铅、硫酸镁、超导材料、二氧化硅、聚四氟乙烯、木素磺酸钠混入去离子水中，混合均匀用以制作铅酸蓄电池添加剂时备用；
步骤3：将剩余的去离子水和高纯腐植酸、超细硫酸钡、硬脂酸、腐殖酸、碳酸锂混合成混合液，并将其移入高速搅拌分散机中高速搅拌分散；
步骤4：把步骤2制得的添加剂移入步骤3所分散后的混合液中，再将混合后的混合液移入高速搅拌分散机中高速搅拌分散，形成铅酸蓄电池添加剂。
所述高速搅拌分散机的转速控制在1500r/min，搅拌时间为35min。
所述步骤4中在搅拌的过程中添加浓度为50%的氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液与混合液的重量比例为1: 150。
本实施例制备的铅酸蓄电池极板添加剂，经过高速搅拌后，使得电池性能得以更充分的发挥，提高了蓄电池的诸备容量，超低温充放电池性能，大流充放电特性，保护了蓄电池板栅硫化，延长了蓄电池循环使用寿命，降低了回收利用加工成本、不容易造成环境污染。本铅酸蓄电池极板加入了超导材料，超导材料本身可与铅酸物质很好地融洽，可以有效改善负极的导电性和微观结构，阻碍放电过程中大体积硫酸盐的沉积，提高蓄电池的充电和放电效率。
该制备过程中加入氢氧化钠溶液，可以将混合液呈碱性，有利于混合溶液形成结晶沉淀物。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种铅酸蓄电池极板添加剂，其特征在于，所述铅酸蓄电池添加剂由以下重量份配比的原料组成：炔炭黑10~20份、硫酸铅1.5~3.6份、硫酸镁2.5~5.5份、超导材料0.2~0.8份、二氧化硅0.8~2.6份、聚四氟乙烯1.5~5.5份、木素磺酸钠3.5~8.5份、高纯腐植酸2.5~4.5份、超细硫酸钡1.2~2.4份、硬脂酸0.8~1.6份、腐殖酸1.3~2.6份、碳酸锂3.6~4.8份、去离子水20~40份。
2.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池极板添加剂，其特征在于，所述超导材料为铌三锗、铌三铝和铌三锡中的一种或者它们的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池极板添加剂，其特征在于，所述超导材料为重量比1:1.5~3.5:2.5~4.5的铌三锗、铌三铝和铌三锡的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池极板添加剂，其特征在于，所述去离子水的电阻率为17~20Ω/cm。
5.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池极板添加剂，其特征在于，所述二氧化硅的粒径为1.5~5.5mm。
6.一种铅酸蓄电池极板添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1： 以下述重量份的配比称取各原料：炔炭黑、硫酸铅、硫酸镁、超导材料、二氧化硅、聚四氟乙烯、木素磺酸钠、高纯腐植酸、超细硫酸钡、硬脂酸、腐殖酸、碳酸锂、去离子水按一定配比组成；
步骤2：从已称取后的去离子水中，取出一半份量的去离子水，并将炔炭黑、硫酸铅、硫酸镁、超导材料、二氧化硅、聚四氟乙烯、木素磺酸钠混入去离子水中，混合均匀用以制作铅酸蓄电池添加剂时备用；
步骤3：将剩余的去离子水和高纯腐植酸、超细硫酸钡、硬脂酸、腐殖酸、碳酸锂混合成混合液，并将其移入高速搅拌分散机中高速搅拌分散；
步骤4：把步骤2制得的添加剂移入步骤3所分散后的混合液中，再将混合后的混合液移入高速搅拌分散机中高速搅拌分散，形成铅酸蓄电池添加剂。
7.根据权利要求6所述的一种铅酸蓄电池极板添加剂的制备方法，其特征在于，所述高速搅拌分散机的转速控制在1000~1500r/min，搅拌时间为15~35min。
8.根据权利要求6所述的一种铅酸蓄电池极板添加剂的制备方法，其特征在于，所述步骤4中在搅拌的过程中添加浓度为25%~50%的氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液与混合液的重量比例为1:100~150。
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