CN110767909A - 一种用于蓄电池的含锑核网络添加剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于蓄电池的含锑核网络添加剂，包括以下重量份的组份：二氧化硅胶液4‑6份、锡酸钠13‑17份、石墨烯液28‑32份、三氧化二锑6‑8份、纯水1100‑1200份、硫酸钠9‑12份、密度为1.4g/cm³的硫酸液2‑3份。本发明同时公开了含锑核网络添加剂的制备方法，本发明含有‘锑核’网状络混合物，具有极强抗酸抗氧化能力，分散均匀，深入极板活性物质内部，保护每一个充放电粒子，增长了极板使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于铅酸蓄电池的铅膏技术领域，具体涉及一种用于蓄电池的含锑核网络添加剂及其制备方法。
背景技术
铅酸蓄电池正极容量与活性物质利用率相关，寿命与活性物质强度有关。以往仅关注利用率，增加正极孔率，例如采用微细铅粉、添加碳素、金属离子导电剂等。但增加正极孔率，却降低了活性物颗粒间结合力，固态添加剂难混合均匀，并在循环初期这些添加物就被氧化消失或金属离子迁移到负极，降低氢过电位，损失电解液，都有害寿命。
为此，本文提出改进方法，其要点是正极活性物质全部粒子，都被含‘锑核’网络添加剂牢固包捆，并承载充放电通道。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种用于蓄电池的含锑核网络添加剂及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案予以实现的：
一种用于蓄电池的含锑核网络添加剂，包括以下重量份的组份：二氧化硅胶液4-6份、锡酸钠13-17份、石墨烯液28-32份 、三氧化二锑6-8份、纯水1100-1200份、硫酸钠9-12份及密度为1.4g/cm³的硫酸液2-3份。
优选的，一种用于蓄电池的含锑核网络添加剂，包括以下重量份的组份组成：二氧化硅胶液5份、锡酸钠15份、石墨烯液30份 、三氧化二锑7份、纯水1100-1200份、硫酸钠10份及密度为1.4g/cm³的硫酸液2.5份。
上述一种用于蓄电池的含锑核网络添加剂的制备方法，包括以下步骤：
A1、制备二氧化锡水合物胶体：
将13-17份锡酸钠加入到275-300份纯水中，搅拌均匀，使之全部溶解，然后滴入2-3份密度为1.4g/cm³的硫酸液，使之形成白色的二氧化锡水合物胶体；
A2、制备掺杂锑的二氧化锡水合物：
将6-8份三氧化二锑加入到步骤A1制备的白色的二氧化锡水合物胶体中，搅拌后，再倒入到825-900份纯水中，搅拌均匀，形成掺杂锑的二氧化锡水合物；
A3、制备含锑核网络添加剂：
将9-12份硫酸钠、4-6份二氧化硅胶液、28-32份石墨烯液分别加入到步骤A2制备的掺杂锑的二氧化锡水合物中，搅拌混合均匀，即形成含锑核网络添加剂。
优选的，所述步骤A1中，将15份锡酸钠加入到285份纯水中，搅拌均匀，使之全部溶解，然后滴入2-3份密度为1.4g/cm³的硫酸液，使之形成白色的二氧化锡水合物胶体。
优选的，所述步骤A2中，将7份三氧化二锑加入到步骤A1制备的白色的二氧化锡水合物胶体中，搅拌后，再倒入到865份纯水中，搅拌均匀，形成掺杂锑的二氧化锡水合物。
优选的，所述步骤A3中，将10份硫酸钠、5份二氧化硅胶液、30份石墨烯液分别加入到步骤A2制备的掺杂锑的二氧化锡水合物中，搅拌混合均匀，即形成含锑核网络添加剂。
本发明的有益效果如下：
（1）本发明一种用于蓄电池的含锑核网络添加剂，其本身仅是物相变化，且在极板内是连续均匀分散的胶体网格。
（2）本发明含锑核网络添加剂本身吸附氢离子带正电，在放电时，能强力吸引带负电硫酸离子，流向极板内部活性物质间的微细孔隙，而增大容量。
（3）本发明网络添加剂因含‘锑核’，网络物具有导电和硫酸离子快速通过的功能，承担扳栅与活性物质及活性物质之间的电传导。
（4）本发明含锑核网络添加剂是由掺‘杂’锑的二氧化锡水合物、硅胶液、石墨烯液等组成的含‘锑核’网状络混合物，具有极强抗酸抗氧化能力，分散均匀，深入极板活性物质内部，保护每一个充放电粒子，增长了极板使用寿命。
（5）网状二氧化锡水合物是微细结晶体构成，掺‘杂’在其中的锑，类似掺杂金红石结晶构造的二氧化锡，在酸性环境稳定，不会迁移到负极。
（6）本发明含锑核网络添加剂特别适用于铅钙扳栅，能有效提高铅钙扳栅的极板性能，可用来代替和淘汰有毒的镉砷板栅。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种用于蓄电池的含锑核网络添加剂，包括以下重量份的组份：二氧化硅胶液4份、锡酸钠13份、石墨烯液28份 、三氧化二锑6份、纯水1100份、硫酸钠9份及密度为1.4g/cm³的硫酸液2份。
上述一种用于蓄电池的含锑核网络添加剂的制备方法，包括以下步骤：
A1、制备二氧化锡水合物胶体：将13份锡酸钠加入到275份纯水中，搅拌均匀，使之全部溶解，然后滴入2份密度为1.4g/cm³的硫酸液，使之形成白色的二氧化锡水合物胶体。
A2、制备掺杂锑的二氧化锡水合物：将6份三氧化二锑加入到步骤A1制备的白色的二氧化锡水合物胶体中，搅拌后，再倒入到825份纯水中，搅拌均匀，形成掺杂锑的二氧化锡水合物。
A3、制备含锑核网络添加剂：将9份硫酸钠、4份二氧化硅胶液、28份石墨烯液分别加入到步骤A2制备的掺杂锑的二氧化锡水合物中，搅拌混合均匀，即形成含锑核网络添加剂。
本发明含锑核网络添加剂主要用于铅酸蓄电池的板栅或正极铅膏，其中，应用于正极铅膏的使用方法如下：在铅酸蓄电池正极铅膏的和膏工序中，先按常规的和膏工艺，将用来配制正极铅膏的铅粉和其它配方原料加入到和膏机中，然后加入纤维，所加纤维与铅粉的重量份数比为1：200，搅拌3-10分钟后，再加入本发明制备的含锑核网络添加剂，搅拌30-90分钟，形成正极铅膏。因为本发明含锑核网络添加剂是全溶于纯水中的胶体，能渗透到每一个活性物粒子表面，形成网络保护。
性能测试
1、将本发明一种用于蓄电池的含锑核网络添加剂加入到铅酸蓄电池的正极铅膏中，制备出正极板，负极板按现有工艺制备，将正极板、负极板试装成DLM-170/2V170Ah电池（简称‘试品’）。同时不添加本发明的含锑核网络添加剂，完全按原工艺和配方制作出DLM-170/2V170Ah对比电池（简称‘原品’）。
2、检测标准(铁标)：TB/T 3061-2016机车车辆用蓄电池--铁路标准
3、检测项目：容量C10和循环寿命
4、检测结果：
（1）容量C10，标准要求≧170Ah。
原品的容量C10为195.5Ah、试品的容量C10为215.9Ah，增加了10%。
（2）循环寿命，标准要求≧180次：
原品的循环寿命为240次，试品的循环寿命为330次，增加了37.5%。
综上所述，本发明一种用于蓄电池的含锑核网络添加剂，具有导电性，吸引硫酸离子，连续网络包捆每个活性物质粒子，能显著提高电池容量，显著延长蓄电池的循环寿命。
实施例2
一种用于蓄电池的含锑核网络添加剂，包括以下重量份的组份：二氧化硅胶液5份、锡酸钠15份、石墨烯液30份 、三氧化二锑7份、纯水1100-1200份、硫酸钠10份及密度为1.4g/cm³的硫酸液2.5份。
上述一种用于蓄电池的含锑核网络添加剂的制备方法，包括以下步骤：
A1、制备二氧化锡水合物胶体：将15份锡酸钠加入到285份纯水中，搅拌均匀，使之全部溶解，然后滴入2-3份密度为1.4g/cm³的硫酸液，使之形成白色的二氧化锡水合物胶体。
A2、制备掺杂锑的二氧化锡水合物：将7份三氧化二锑加入到步骤A1制备的白色的二氧化锡水合物胶体中，搅拌后，再倒入到865份纯水中，搅拌均匀，形成掺杂锑的二氧化锡水合物。
A3、制备含锑核网络添加剂：将10份硫酸钠、5份二氧化硅胶液、30份石墨烯液分别加入到步骤A2制备的掺杂锑的二氧化锡水合物中，搅拌混合均匀，即形成含锑核网络添加剂。
实施例3
一种用于蓄电池的含锑核网络添加剂，包括以下重量份的组份：二氧化硅胶液6份、锡酸钠17份、石墨烯液32份 、三氧化二锑8份、纯水1200份、硫酸钠12份及密度为1.4g/cm³的硫酸液3份。
上述一种用于蓄电池的含锑核网络添加剂的制备方法，包括以下步骤：
A1、制备二氧化锡水合物胶体：将17份锡酸钠加入到300份纯水中，搅拌均匀，使之全部溶解，然后滴入3份密度为1.4g/cm³的硫酸液，使之形成白色的二氧化锡水合物胶体。
A2、制备掺杂锑的二氧化锡水合物：将8份三氧化二锑加入到步骤A1制备的白色的二氧化锡水合物胶体中，搅拌后，再倒入到900份纯水中，搅拌均匀，形成掺杂锑的二氧化锡水合物。
A3、制备含锑核网络添加剂：将12份硫酸钠、6份二氧化硅胶液、32份石墨烯液分别加入到步骤A2制备的掺杂锑的二氧化锡水合物中，搅拌混合均匀，即形成含锑核网络添加剂。
本发明提供了一种用于蓄电池的含锑核网络添加剂及其制备方法，具体实施该发明的技术方案很多，以上所述实施例仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以做出若干改进和修饰，这些改进和修饰也应视为本发明的保护范围，本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (6)
1.一种用于蓄电池的含锑核网络添加剂，其特征在于，包括以下重量份的组份：二氧化硅胶液4-6份、锡酸钠13-17份、石墨烯液28-32份 、三氧化二锑6-8份、纯水1100-1200份、硫酸钠9-12份及密度为1.4g/cm³的硫酸液2-3份。
2.根据权利要求1所述的一种用于蓄电池的含锑核网络添加剂，其特征在于，包括以下重量份的组份组成：二氧化硅胶液5份、锡酸钠15份、石墨烯液30份 、三氧化二锑7份、纯水1100-1200份、硫酸钠10份及密度为1.4g/cm³的硫酸液2.5份。
3.一种用于蓄电池的含锑核网络添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
A1、制备二氧化锡水合物胶体：
将13-17份锡酸钠加入到275-300份纯水中，搅拌均匀，使之全部溶解，然后滴入2-3份密度为1.4g/cm³的硫酸液，使之形成白色的二氧化锡水合物胶体；
A2、制备掺杂锑的二氧化锡水合物：
将6-8份三氧化二锑加入到步骤A1制备的白色的二氧化锡水合物胶体中，搅拌后，再倒入到825-900份纯水中，搅拌均匀，形成掺杂锑的二氧化锡水合物；
A3、制备含锑核网络添加剂：
将9-12份硫酸钠、4-6份二氧化硅胶液、28-32份石墨烯液分别加入到步骤A2制备的掺杂锑的二氧化锡水合物中，搅拌混合均匀，即形成含锑核网络添加剂。
4.根据权利要求3所述的一种用于蓄电池的含锑核网络添加剂的制备方法，其特征在于：所述步骤A1中，将15份锡酸钠加入到285份纯水中，搅拌均匀，使之全部溶解，然后滴入2-3份密度为1.4g/cm³的硫酸液，使之形成白色的二氧化锡水合物胶体。
5.根据权利要求3所述的一种用于蓄电池的含锑核网络添加剂的制备方法，其特征在于：所述步骤A2中，将7份三氧化二锑加入到步骤A1制备的白色的二氧化锡水合物胶体中，搅拌后，再倒入到865份纯水中，搅拌均匀，形成掺杂锑的二氧化锡水合物。
6.根据权利要求3所述的一种用于蓄电池的含锑核网络添加剂的制备方法，其特征在于：所述步骤A3中，将10份硫酸钠、5份二氧化硅胶液、30份石墨烯液分别加入到步骤A2制备的掺杂锑的二氧化锡水合物中，搅拌混合均匀，即形成含锑核网络添加剂。
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Denomination of invention: A antimony containing nuclear network additive for batteries and its preparation method Effective date of registration: 20230625 Granted publication date: 20200605 Pledgee: Business Department of Hunan Branch of China Construction Bank Co.,Ltd. Pledgor: Hunan Fengri Electric Group Co.,Ltd. Registration number: Y2023980045323 |