CN110797509A - 一种改善铅酸蓄电池负极板硫酸盐化的组分 - Google Patents

一种改善铅酸蓄电池负极板硫酸盐化的组分 Download PDF

Info

Publication number
CN110797509A
CN110797509A CN201910909574.3A CN201910909574A CN110797509A CN 110797509 A CN110797509 A CN 110797509A CN 201910909574 A CN201910909574 A CN 201910909574A CN 110797509 A CN110797509 A CN 110797509A
Authority
CN
China
Prior art keywords
component
lead
parts
electrolyte
improving
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
CN201910909574.3A
Other languages
English (en)
Inventor
李恩雨
蔡先玉
楼志强
卢珊珊
张云云
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.)
Shuangdeng Group Co Ltd
Original Assignee
Shuangdeng Group 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 Shuangdeng Group Co Ltd filed Critical Shuangdeng Group Co Ltd
Priority to CN201910909574.3A priority Critical patent/CN110797509A/zh
Publication of CN110797509A publication Critical patent/CN110797509A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • H01M4/14—Electrodes 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
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/06—Lead-acid accumulators
    • 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)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明涉及一种改善铅酸蓄电池负极板硫酸盐化的组分，包括负极铅膏组分和电解液组分，负极铅膏组分按照质量百分比：铅粉100份，去离子水10‑11.5份，硫酸11.5‑12份，短纤维0.1‑0.15份，硫酸钡1.4‑1.6份，木素磺酸钠0.2‑0.23份，碳黑0.19‑0.22份，二氧化钛‑石墨烯杂化物0.3‑0.6份，电解液组分中添加0.1‑0.5wt.％六偏磷酸钠。本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种减少电解液中的水损耗，以此来防止因电解液饱和导致不断析出PbSO4晶体，以及改善PbSO4晶体对负极板上活性物质影响的改善铅酸蓄电池负极板硫酸盐化的组分。

Description

一种改善铅酸蓄电池负极板硫酸盐化的组分
技术领域
本发明涉及铅酸蓄电池领域，尤其是一种改善铅酸蓄电池负极板硫酸盐化的组分。
背景技术
铅酸蓄电池以其成熟的工艺、安全性、性价比等优势，广泛应用于通信、储能等领域。但由于科技的发展，如锂离子电池等新能源逐渐占领市场。所以如何提高铅酸蓄电池的性能，则成为提高铅酸蓄电池竞争力的重要途径。
在传统铅酸蓄电池中，负极板硫酸盐化所导致的容量下降是铅酸蓄电池报废的主要原因，铅酸蓄电池的化学原理是附着在电池极板上微小的 PbSO4结晶颗粒与Pb和PbO2相互转换的过程，但在使用一段时间后，电解液中的水耗损增加，达到饱和后不断以晶体的形式析出，生成较大的PbSO4 晶体，PbSO4晶体在电极表面凝聚，阻碍了电化学反应的进行，使得电导率降低，逐渐导致电池容量降低，最终导致电池失效。然而这一问题始终没有得到更好的解决，因此减少电解液中的水损耗，以此来防止因电解液饱和导致不断析出PbSO4晶体，以及改善PbSO4晶体对负极板上活性物质的影响是目前有待克服的技术缺陷。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种减少电解液中的水损耗，以此来防止因电解液饱和导致不断析出PbSO4晶体，以及改善 PbSO4晶体对负极板上活性物质影响的改善铅酸蓄电池负极板硫酸盐化的组分。
实现本发明目的的技术方案是：一种改善铅酸蓄电池负极板硫酸盐化的组分，包括负极铅膏组分和电解液组分；所述负极铅膏组分按照质量百分比：铅粉100份，去离子水10-11.5份，硫酸11.5-12份，短纤维0.1-0.15 份，硫酸钡1.4-1.6份，木素磺酸钠0.2-0.23份，碳黑0.19-0.22份，二氧化钛-石墨烯杂化物0.3-0.6份；所述电解液组分中添加0.1-0.5wt.％六偏磷酸钠。
优选地，所述二氧化钛-石墨烯杂化物通过溶剂热法制得，且二氧化钛：石墨烯比例为6:1。
优选地，所述电解液为硫酸。
采用上述技术方案后，本发明具有以下积极的效果：
(1)本发明负极铅膏组分中添加了通过热溶法制得的二氧化钛-石墨烯杂化物，其中石墨烯能够增加活性物质的导电性，二氧化钛占据负极活性物质的孔隙，能够使得电解液进入到活性物质内部，增强电解液和活性物质的相互作用，促进PbSO4结晶颗粒与Pb和PbO2相互转换，从而抑制 PbSO4晶体的生长。
(2)本发明电解液组分中添加了六偏磷酸钠，能够减少电解液中的水损耗，从而避免因水损耗加快PbSO4晶体的析出和在电极表面的凝聚。
(3)本发明经实验验证，通过向负极铅膏组分中添加二氧化钛-石墨烯杂化物以及向电解液组分中添加六偏磷酸钠，在一定程度上改善了铅酸蓄电池硫酸盐化的问题，提高铅酸蓄电池的循环寿命，且所添加的成本来源广，添加方式便捷，不会影响工业生产周期。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为本发明实施例实验数据表；
图2为铅酸蓄电池100％循环寿命测试曲线。
具体实施方式
本发明包括负极铅膏组分和电解液组分；负极铅膏组分按照质量百分比：铅粉100份，去离子水10-11.5份，硫酸11.5-12份，短纤维0.1-0.15 份，硫酸钡1.4-1.6份，木素磺酸钠0.2-0.23份，碳黑0.19-0.22份，二氧化钛-石墨烯杂化物0.3-0.6份。二氧化钛-石墨烯杂化物通过溶剂热法制得，且二氧化钛：石墨烯比例为6:1。电解液组分中添加0.1-0.5wt.％六偏磷酸钠，其中电解液为硫酸，电解液中加入的六偏磷酸钠为白色粉末。
(实施例1)
负极铅膏配方按质量百分比：铅粉100份，去离子水10份，硫酸12 份，短纤维0.15份，硫酸钡1.6份，木素磺酸钠0.22份，碳黑0.2份，二氧化钛-石墨烯杂化物0.6份。电解液中添加0.1wt.％六偏磷酸钠。
(实施例2)
负极铅膏配方按质量百分比：铅粉100份，去离子水11.5份，硫酸11.5 份，短纤维0.1份，硫酸钡1.4份，木素磺酸钠0.2份，碳黑0.22份，二氧化钛-石墨烯杂化物0.3份。电解液中添加0.5wt.％六偏磷酸钠。
(实施例3)
负极铅膏配方按质量百分比：铅粉100份，去离子水10.5份，硫酸11.8 份，短纤维0.2份，硫酸钡1.6份，木素磺酸钠0.23份，碳黑0.19份，二氧化钛-石墨烯杂化物0.4份。电解液中添加0.4wt.％六偏磷酸钠。
按实施例1-3比例制作负极铅膏及电解液，采用常规正极板，制作样品电池，根据国标GBT 22473-2008检测标准，对样品电池进行100％循环寿命测试和水损耗测试。其中，对比项为负极铅膏中不添加二氧化钛-石墨烯杂化物，电解液中不添加六偏磷酸钠。测试结果见下图1及曲线附图2。
根据测试结果可知，本发明中的实施例1-3与对比项对比，水损耗降低了28％-53％，这说明添加六偏磷酸钠可以改善电池的水损耗现象；另外对比项100％循环在进行108次循环后，容量低于额定容量的80％，而根据本发明配方所制电池，即实施例1-3，循环279-299次，容量为额定容量的 80％，这说明添加二氧化钛-石墨烯杂化物和六偏磷酸钠对于提高电池循环寿命效果明显。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种改善铅酸蓄电池负极板硫酸盐化的组分，其特征在于：包括负极铅膏组分和电解液组分；所述负极铅膏组分按照质量百分比：铅粉100份，去离子水10-11.5份，硫酸11.5-12份，短纤维0.1-0.15份，硫酸钡1.4-1.6份，木素磺酸钠0.2-0.23份，碳黑0.19-0.22份，二氧化钛-石墨烯杂化物0.3-0.6份；所述电解液组分中添加0.1-0.5wt.％六偏磷酸钠。
2.根据权利要求1所述的一种改善铅酸蓄电池负极板硫酸盐化的组分，其特征在于：所述二氧化钛-石墨烯杂化物通过溶剂热法制得，且二氧化钛：石墨烯比例为6:1。
3.根据权利要求1所述的一种改善铅酸蓄电池负极板硫酸盐化的组分，其特征在于：所述电解液为硫酸。
CN201910909574.3A 2019-09-25 2019-09-25 一种改善铅酸蓄电池负极板硫酸盐化的组分 Pending CN110797509A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910909574.3A CN110797509A (zh) 2019-09-25 2019-09-25 一种改善铅酸蓄电池负极板硫酸盐化的组分

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910909574.3A CN110797509A (zh) 2019-09-25 2019-09-25 一种改善铅酸蓄电池负极板硫酸盐化的组分

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110797509A true CN110797509A (zh) 2020-02-14

Family

ID=69439705

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910909574.3A Pending CN110797509A (zh) 2019-09-25 2019-09-25 一种改善铅酸蓄电池负极板硫酸盐化的组分

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110797509A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021046373A1 (en) * 2019-09-06 2021-03-11 Cabot Corporation Electrolyte additives for lead acid batteries

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1088713A (zh) * 1992-12-19 1994-06-29 李泽强 铅蓄电池的添加剂
CN102738519A (zh) * 2012-06-25 2012-10-17 天能集团江苏科技有限公司 超级电池的电解液
CN105406031A (zh) * 2015-12-08 2016-03-16 超威电源有限公司 一种铅酸蓄电池负极铅膏

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1088713A (zh) * 1992-12-19 1994-06-29 李泽强 铅蓄电池的添加剂
CN102738519A (zh) * 2012-06-25 2012-10-17 天能集团江苏科技有限公司 超级电池的电解液
CN105406031A (zh) * 2015-12-08 2016-03-16 超威电源有限公司 一种铅酸蓄电池负极铅膏

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
VANGAPALLY NARESH等: ""Titanium dioxide-reduced graphene oxide hybrid as negative electrode additive for high performance lead-acid batteries"", 《JOURNAL OF ENERGY STORAGE》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021046373A1 (en) * 2019-09-06 2021-03-11 Cabot Corporation Electrolyte additives for lead acid batteries

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI621301B (zh) 用於電池電極的水性漿液
CN103413936B (zh) 一种铅酸蓄电池正极铅膏配方
CN110098394B (zh) 氮、硼共掺杂碳量子点包覆镍钴铝酸锂电池正极材料及制备方法
Wen et al. Lead ion and tetrabutylammonium bromide as inhibitors of the growth of spongy zinc in single flow zinc/nickel batteries
CN102856557B (zh) 新型电池
CN112086694A (zh) 一种提高中性锌锰电池可逆性的水系电解液及其制备方法
CN105336952A (zh) 一种钠锌双离子可充电电池
CN103928681B (zh) 一种对称式水溶液锂离子电池
CN112635698B (zh) 一种锌二次电池的负极极片及其制备方法和用途
CN105789611A (zh) 一种兼顾电池高低温循环性能的电解液及锂离子电池
Chen et al. The critical role of aluminum sulfate as electrolyte additive on the electrochemical performance of lead-acid battery
CN108493503B (zh) 一种铅酸蓄电池修复液及其制备方法
CN102610802A (zh) 一种铅酸蓄电池正极材料和一种铅酸蓄电池
CN110148774A (zh) 高镍三元正极材料体系电池用电解液及锂离子电池
US20220271280A1 (en) A lithium negative electrode with protective layer, preparation method and application thereof
CN110797509A (zh) 一种改善铅酸蓄电池负极板硫酸盐化的组分
CN103413946A (zh) 一种铅酸蓄电池负极铅膏配方
CN105514505A (zh) 一种深循环阀控铅酸电池及其制备方法
CN109037683A (zh) 一种锂离子电池负极板及其改性工艺
CN103384011B (zh) 长寿命动力铅酸蓄电池正极和膏
CN115832309A (zh) 一种改性三元正极材料及其制备方法和应用
CN102522596B (zh) 铅酸蓄电池胶体电解液、其制备方法及铅酸蓄电池
CN103579597B (zh) 锂离子二次电池负极材料钛酸锂复合材料及制备方法
CN106099209B (zh) 一种动力铅酸蓄电池电解液添加剂及其制备方法
CN112635771B (zh) 锂离子电池用铝集流体的表面处理方法及应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200214